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Planta Piloto de Fabricaçãode
Bioetanol
Eng. Vantuir B. Pereira Júnior
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Fluxograma e fases do processo
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Fluxograma e fases do processo
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1.Preparação de Matéria Prima2.Polpação3.Gelatinização4.Dextrinização5.Sacarificação6.Fermentação7.Destilação8.Preparação de Levedura – Pé de cuba9.Recuperação de Águas de Refrigeração
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Fase 1Preparação da Matéria Prima
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Picador de facas
Matéria Prima
Make up de água
Lavagem e descascamento
Bomba
Tanque de decantação
Resíduo (lodo e areia)
Resíduo (cascas úmidas)
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Fase 2Polpação
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Matéria prima descascada,
lavada e picada
Água préaquecida
Desfibrador
Sensor de nível
Medidor de vazão
Enzima alfa amilase
Bomba34 m3
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Fase 3Gelatinização
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Trocador de calor
Para dextrinização
T=100 graus C
vapor
Para sacarificação
Jet cooker
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Trocador de calor
Para dextrinização
T=100 graus C
vapor
Para sacarificação
Jet cooker
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Fase 4Dextrinização
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Para sacarificação
Bomba
Para dextrinizaçãoEnzima alfa
amilase
T= 95 graus C
Agitador
Manutenção da temperatura
com injeção de vapor
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Fase 5Sacarificação
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Resíduo
Centrífuga
T= 60 graus C
Enzima amiloglucosidase
Ácido
Material da dextrinização : T= 95 graus C
Manutenção da temperatura com injeção de vapor
Água para acerto do grau
Brix
Trocador de calor
Bomba
Mosto
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Fase 6Fermentação
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Bomba
Bomba
Para destilação
Bomba
Centrífuga
Levedura recuperada
Para o tanque de preparação de
Levedura – pé de cuba
Levedura – Pé de cuba
MostoSistema de estabilização de
temperatura
Vinho
T=35 C
15m3 15m3 15m3 15m3 15m3
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Fase 7Destilação
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Etanol
Resíduos
Flegmaça
Bomba
VinhoVapor Vapor
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Fase 8Preparação de Levedura
Pé de cuba
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Mosto
Para dornas de fermentação
Fermento recuperado
após fermentação
Bomba
Agitador
Água para manutenção temperatura
4,0m3 4,0m3
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Fase 9Recuperação de Águas de
refrigeração
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Água para diluição nadesfibração
Água de Make up
Bomba
Retornos de água quente
Água fria
Medidor de vazão
Trocador de calor
Torre de resfriamento
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Lay Out
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Matéria prima
Torre
lagoas
Produto final
Vapor e ar
Polpa
Dextrinização
Controle
Vinho
Destilação
Pé de cuba Aditivos
Decant.
Sacarific. Ferment.
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Filosofia de Automação
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Equipamentos acionados por motor elétrico
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Transportadores de rosca
(03)
Lavador/Descascador
(01)
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Picador
(01)
Desfibrador
(01)
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Bomba centrífuga
Bomba de parafuso
(03)
(12)
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Bombas dosadoras
(04)
Agitadores
(08)
Vertical
Lateral
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Centrífuga horizontal (decanter)
(01)
Centrífuga
(01)
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Caldeira
(01)
Compressor
(01)
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Torre de resfriamento
(01)
Total: 38 motores elétricos
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Sensores
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Temperatura(PT100)
Nível(29)
(24)
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Válvulas
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Válvula de controle de
vazão de água
Válvula de passagem, de
carga e descarga (on- off)
(05)(39)
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Jet cooker
(01)
Válvula solenóide para vapor
(05)
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Medidores
![Page 42: Planta Piloto de Fabricação Bioetanol · 2007. 5. 22. · Polpa Dextr. Sacarif. Ferment.Vinho Destil. 1000 mandioca 300 água 80 vapor 50 enzima Pé de cuba 150 enzima ácido 100](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071212/6028291422b53332fe78c022/html5/thumbnails/42.jpg)
Medidor de vazão
(02)
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Entradas
Botões de campoTemp
Nível
Vazão
Bombas
Motores
Válvulas
Saídas
Sala de contrôle Painel elétrico
Campo
CLP
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Tempo 0
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Tempo 1
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Tempo 2
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Tempo 3
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Tempo 4
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Tempo 5
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Tempo 5
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Tempo 6
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Tempo 7
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Tempo 8
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Tempo 9
Tempo setado6 horas
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Tempo 10
Tempo setado6 horas
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Tempo 11
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Tempo 12
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Tempo 13
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Tempo 14
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Tempo 15
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Tempo 16
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Tempo 17
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Tempo 18
![Page 65: Planta Piloto de Fabricação Bioetanol · 2007. 5. 22. · Polpa Dextr. Sacarif. Ferment.Vinho Destil. 1000 mandioca 300 água 80 vapor 50 enzima Pé de cuba 150 enzima ácido 100](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071212/6028291422b53332fe78c022/html5/thumbnails/65.jpg)
Tempo 19
![Page 66: Planta Piloto de Fabricação Bioetanol · 2007. 5. 22. · Polpa Dextr. Sacarif. Ferment.Vinho Destil. 1000 mandioca 300 água 80 vapor 50 enzima Pé de cuba 150 enzima ácido 100](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071212/6028291422b53332fe78c022/html5/thumbnails/66.jpg)
Tempo 20
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Fluxograma
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Polpa Dextr. Sacarif. VinhoFerment. Destil.
1000mandioca
300água
80vapor
50enzima
Péde cuba
150enzimaácido
100levedura
1300 1430 1580 2380 2380
700água
ETANOL
2570Água +resíduos
1 x 35 m3 3 x 2 m3
2 x 4 m3
4 x 15 m3 4 x 15 m3 1 x 15 m3
350vapor
160
(Kg/h)
Vazãom3/h
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3 x 2,0 m3
Dextr.
50enzima
1300 1430
t (h) VOL. (m3)
2 2,762,5 3,453 4,14
80vapor
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4 x 15 m3
Sacarif.
150enzimaácido
1430 1580
t (h) VOL. (m3)
24 37,948 75,872 113,8
![Page 71: Planta Piloto de Fabricação Bioetanol · 2007. 5. 22. · Polpa Dextr. Sacarif. Ferment.Vinho Destil. 1000 mandioca 300 água 80 vapor 50 enzima Pé de cuba 150 enzima ácido 100](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071212/6028291422b53332fe78c022/html5/thumbnails/71.jpg)
Ferment.
Péde cuba
100levedura
1580 2380
700água
t (h) VOL. (m3)
6 14,312 28,624 57,1
2 x 4,0 m3
4 x 15,0 m3
![Page 72: Planta Piloto de Fabricação Bioetanol · 2007. 5. 22. · Polpa Dextr. Sacarif. Ferment.Vinho Destil. 1000 mandioca 300 água 80 vapor 50 enzima Pé de cuba 150 enzima ácido 100](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071212/6028291422b53332fe78c022/html5/thumbnails/72.jpg)
Quais os principais objetivos a serem atingidos com o
projeto
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Possibilitar experimentação científica em escala de produção, principalmente devido às facilidades de alteração de parâmetros de fabricação (tempo, temperatura, vazão, etc...)
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Proporcionar mudança de paradigma tecnológico para instalações de processamento de amiláceos (principalmente mandioca)
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Possibilitar a formação de pessoas, frente às necessidades de elevação da capacidade técnica, do aumento de conhecimento, do nível de responsabilidades e do campo de atuação, trazendo possibilidades concretas de melhoria da qualidade de vida.
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Conferir estabilidade, homogeneidade e eficiência aos processos, tornando-os viáveis e competitivos.(O homem faz a gestão e a máquina faz o controle)
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Possibilitar ao máximo a re-utilização da água através da re-circulação nas áreas de lavagem de matéria prima e na coleta e armazenagem da flegmaça na fase de destilação.
![Page 78: Planta Piloto de Fabricação Bioetanol · 2007. 5. 22. · Polpa Dextr. Sacarif. Ferment.Vinho Destil. 1000 mandioca 300 água 80 vapor 50 enzima Pé de cuba 150 enzima ácido 100](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071212/6028291422b53332fe78c022/html5/thumbnails/78.jpg)
Reaproveitar a energia térmica através da instalação de trocadores de calor e isolamento térmico dos tanques.
![Page 79: Planta Piloto de Fabricação Bioetanol · 2007. 5. 22. · Polpa Dextr. Sacarif. Ferment.Vinho Destil. 1000 mandioca 300 água 80 vapor 50 enzima Pé de cuba 150 enzima ácido 100](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071212/6028291422b53332fe78c022/html5/thumbnails/79.jpg)
Permitir o controle e sobre a geração de efluentes, facilitando a gestão ambiental e diminuindo a possibilidade de impacto ao meio.
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Permitir a geração de receita através da comercialização do etanol.
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