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  • PENEIRA

    MOLECULAR

    SIDPEM GERAO 5

    SISTEMA DE DESIDRATAO

    VIA PENEIRA MOLECULAR

  • TPICOS

    - Conhecendo a PENEIRA MOLECULAR

    - Funcionamento do SISTEMA DE DESIDRATAO

    - 20 Anos de Histria na DEDINI

    5 GERAES DE PENEIRA MOLECULAR

    PENEIRA MOLECULAR

  • CONHECENDO A

    PENEIRA MOLECULAR

    PENEIRA MOLECULAR

    SIDPEM G3

    SIDPEM G5

    SIDPEM G4

  • PENEIRA MOLECULAR

    ZELITO

    Zelito: do grego zein (que ferve) + litos (pedra).

    So minerais naturais formados h milhes de anos, e surgiram pela

    alterao de cinzas vulcnias em meios aquosos.

    Os zelitos naturais foram descobertos por um mineralogista sueco

    chamado Freiherr Axel Cronstedt em 1756.

    At 2008 j eram conhecidos mais de 40 zelitos naturais e mais de

    170 zelitos artificiais.

  • PENEIRA MOLECULAR

    ZELITO ARTIFICIAL Peneira Molecular

    Adsorvente comercial sinttico de estrutura cristalina similar ao zelitonatural e com aparncia de uma argila porosa. Formado por cristais com cavidades uniformes interconectadas por estreitas aberturas tambm uniformes chamadas poros.

    Primeira Peneira Molecular (ou Zelito Sinttico) foi sintetizada em laboratrio em 1932 por McBain.

    As primeiras utilizaes de Peneiras Moleculares foram para secagem de ar para cmaras frias.

  • PENEIRA MOLECULAR

    ZELITO ARTIFICIAL Peneira Molecular

    Tetraedros compostos de:

    Quatro tomos de Oxignio rodeados cada um por dois tomos de Slica ou Alumnio, mais ctions de Potssio, Sdio ou Clcio.

    Para desidratao de lcool utilizadoo tipo potasso-alumino-silicato.

    O ction de potssio confere o poro de 3A

    ideal para essa seleo.

    - Molcula da gua tem 2,8 de dimetro.

    - Molcula de etanol tem 4,4 de dimetro.

    - 1 ngstron igual a 0,000.000.000.1 metro.

    STRUCTURE OF A-TYPE

    ZEOLITE

  • PENEIRA MOLECULAR

    ADSORO E DESADSORO

    Adsoro x Absoro

    Adsoro = Fixao das molculas, geralmente de um fluxo lquido ou gasoso, na superfcie de um slido sem que as molculas passem a fazer parte deste slido.

    Absoro = quando a substncia absorvida se infiltra na substncia que absorve, ou seja, fixao de uma substncia lquida ou gasosa no interior da massa de outra substncia, geralmente slida.

  • PENEIRA MOLECULAR

    ADSORO E DESADSORO

    Fenmenos da Adsoro

    Foras de Coeso = Atrao por molculas de um fluxo aderindo-as superfcie do slido.

    Condensao Capilar = concentrao de superfcies gera concentrao de foras de adsoro.

    Atrao Eletrosttica

    Polarizada = Superfcies polares tem atrao eletrosttica por molculas polares,

    como a da gua.

  • PENEIRA MOLECULAR

    ADSORO E DESADSORO

    Requisitos de Adsoro

    Fase do Fludo:

    Na fase lquida a taxa de adsoro e a velocidade do fluxo so 10 vezes menores e o tempo de reteno 10 vezes maior.

    Para melhor eficincia do sistema o lcool deve ser desidratado na fase vapor.

    Assim necessrio garantir que o vapor de lcool esteja alguns graus superaquecido para eliminar uma possvel formao de fase lquida durante a alimentao do leito.

  • PENEIRA MOLECULAR

    ADSORO E DESADSORO

    Requisitos de Adsoro

    Presso do Sistema = A presso na qual o vapor de lcool ser desidratado nos leitos.Desde pouco menos de 1,0 kgf/cm at ao redor de 3,5 kgf/cm .

    Temperatura doSistema = O efeito temperatura atua

    inversamente na capacidade til do adsorvente.Desde pouco menos de 120C at ao redor de 150C

  • PENEIRA MOLECULAR

    ADSORO E DESADSORO

    Calor de Adsoro

    O calor de adsoro gerado no momento da adsoro da molcula de gua e pode elevar a temperatura do leito em at 16C.

    Consiste de:Calor de mudanade estado = o calor de condensao no poro.

    Calor de secagem = o calor resultante da extrao da molcula de gua do fluxo ou corrente.

  • PENEIRA MOLECULAR

    ADSORO E DESADSORO

    Curvas Isotermas:

    so curvas de equilbrio de temperatura que indicam, numa mesma temperatura, qual a quantidade de produto adsorvido em funo da sua concentrao na mistura e da presso parcial da mesma.

  • PENEIRA MOLECULAR

    ADSORO E DESADSORO

    Tipos de desadsoro:

    - Deslocamento

    - Variao de Temperatura

    - Variao de Presso

    Por estar sendo desidratado na fase vapor, o mais recomendado para o processo de desadsoro (ou regenerao do leito) a

  • PENEIRA MOLECULAR

    ADSORO E DESADSORO

    Leito de Adsoro

  • PENEIRA MOLECULAR

    ADSORO E DESADSORO

    Dinmica da Adsoro

    Fluxo ascendente:Causa fluidizao do leito permitindo constante movimentao e atrito da peneira molecular, desgastando-a prematuramente.

    Fluxo descendente:Causa compactao do leito imobilizando a peneira molecular.

    Efeito Duna:Causa movimentao do leito desprotegido.

  • PENEIRA MOLECULAR

    ADSORO E DESADSORO

    Dinmica da Adsoro

    Durante o processo de adsoro,

    o leito de resina se divide em

    trs camadas.

    - Zona de Equilbrio

    - Zona de Transferncia de Massa

    - Zona Ativa

  • PENEIRA MOLECULAR

    ADSORO E DESADSORO - Dinmica da AdsoroDurante a adsoro, o leito vai se saturando com gua e a Zona de Equilibrio vai se expandindo para baixo.

    Um leito bem dimensionado apresenta uma Zona de Transferncia de Massa (MTZ) de pouca espessura.

    A alimentao deve ser interrompida quando a MTZ atinge a regio de LUB.

    No incio da desadsoro (ou regenerao do leito) o

    Com o passar do tempo o vcuo vai removendo a -

    Mesmo com a aplicao de um gs de purga o leito ainda ir reter de 1 a 2% do seu peso em gua, e em escala industrial com 5% considerado saturado.

  • PENEIRA MOLECULAR

    ADSORO E DESADSORO

    Dinmica da Adsoro

    Leitos e Fluxos - Recomendaes:

    So recomendados leitos altos e estreitos, sem ultrapassar a capacidade de empilhamento da peneira molecular.

    Fluxo deve ser turbulento, sem exceder mxima velocidade evitando atrito entre as esferas.

    Despressurizao e repressurizao suaves evitando movimentao do leito e estresse excessivo da peneira molecular, respeitando a taxa de 50 psi/seg.

  • PENEIRA MOLECULAR

    ADSORO E DESADSORO

    Dinmica da Adsoro

    Leitos e Fluxos - Recomendaes:

    O leito deve ter baixa perda de carga.

    Tamanho das esferas de Peneira Molecular devem ser compatveis com a perda de carga disponvel no leito.

    Peneiras Moleculares de menores dimetros adsorvem melhor mas geram grande perda de carga.

  • PENEIRA MOLECULAR

    ADSORO E DESADSORO

    Dinmica da Adsoro

    Como preservar a Vida til 8 a 15 anos.

    - manter histrico e registros de operao.- garantir uma perfeita regenerao e evitar saturao prematura.- evitar temperaturas de operao muito altas.- evitar contaminao do leito (hidrocarbonetos, soda, etc...).- manter o pH do lcool hidratado entre 4,5 e 7,5.

    - preferir ciclos longos a ciclos curtos.- usar eliminador de gotas adequado.- evitar ocorrncia de duas fases no fluxo.

    - evitar impactos no leito.

  • PENEIRA MOLECULAR

    ADSORO E DESADSORO

    Vantagens da Peneira Molecular

    Produto final de graduao at acima de 99,8 INPM, sem traos de agente desidratante, com ampla aplicao na indstria qumica, petroqumica, farmacutica e cosmtica e sem restrio no mercado internacional.

    Agente desidratante ecolgico de consumo praticamente nulo e vida til longa.

    Baixos consumos de gua e vapor.

    Totalmente automatizada.

    Por ser independente da destilaria possibilita operar na entre safra.

  • FUNCIONAMENTO

    DO

    SISTEMA DE DESIDRATAO

    POR

    PENEIRA MOLECULAR

    PENEIRA MOLECULAR

  • PENEIRA MOLECULAR

    Etapas da Desidratao:

    Aquecimento, Evaporao e Superaquecimento do lcool Hidratado.

    Desidratao do lcool nos leitos de Peneira molecular.

    Condensao e Resfriamento do lcool Anidro.

    Regenerao dos leitos de Peneira Molecular.

    Gerao do Flegma.

    Retificao do Flegma e retorno do retificado

    para o processo.

    SIDPEM G4

  • PENEIRA MOLECULAR

    lcool retificado

    Tanque

    Bomba

    Centrfuga

    Pr-aquecedor

    a Placas

    Aquecedor

    a Placas

    Super

    Aquecedor

    Evaporador

    lcoolanidro

    Colunas

    Desidratadoras

    Resfriador

    a Placas

    Condensador

    Tanque

    Bomba

    Centrfuga

    lcool hidratado

    vapor de alta

    gua

    gua

    vapor de baixa

    condensado

    condensado

    Etapas da Desidratao Evaporao e Condensao do lcool

  • PENEIRA MOLECULAR

    Aquecedor

    a Placas

    Bomba

    Centrfuga

    Tanque

    Condensador

    flegma

    Colunas

    Desidratadoras

    Bomba

    de Vcuo

    Coluna de

    Gases

    Tanque Bomba

    Centrfuga

    gua

    gua

    guaflegmaa

    Etapas da Desidratao Regenerao dos Leitos de Peneiras Moleculares

  • PENEIRA MOLECULAR

    lcool

    retificado

    Coluna

    de Retificao

    Condensador

    Principal

    Balo de

    Retrogradao

    Condensador

    Final

    Bomba

    Centrfuga

    flegmaa

    flegma

    vapor de baixa

    gua

    Etapas da Desidratao Retificao do Flegma

  • PENEIRA MOLECULAR

    Etapas da Desidratao -Tempos do Ciclo de Desidratao:

    Alimentao e Produo:

    Tempo destinado a alimentar o vaso com lcool hidratado, produzindo

    lcool anidro.

    Regenerao:

    Tempo destinado remoo da gua retida na resina durante o tempo

    de alimentao e produo por meio de vcuo.

    Repressurizao:

    Tempo destinado a repressurizao do leito para que saia da condio

    de vcuo e v para a presso de operao.

  • PENEIRA MOLECULAR

    Etapas da Desidratao -Tempos do Ciclo de Desidratao:

    SIDPEM G3

  • PENEIRA MOLECULAR

    P M - 1

    P M - 2

    0 min 7 min 14 min

    alimentao

    e produo

    regenerao repressurizao

    Etapas da Desidratao -Tempos do Ciclo de Desidratao:

  • PENEIRA MOLECULAR

    P M - 1

    P M - 2

    P M - 3

    0 min 6 min 12 min 18 min

    alimentao

    e produo

    regenerao repressurizao

    Etapas da Desidratao -Tempos do Ciclo de Desidratao:

  • 5 GERAES DE

    PENEIRA MOLECULAR

    DEDINI

    20 ANOS DE HISTRIA

    PENEIRA MOLECULAR

  • PENEIRA MOLECULAR

    SISTEMA DE DESIDRATAO DE LCOOL

    POR PENEIRA MOLECULAR

    SIDPEM

    Em 1992 a Codistil, juntamente com K-Engineering e Zeochem projetaram e Forneceram a primeira Unidade de Desidratao de lcool via Peneira Molecular, em

    escala industrial no Brasil.

    Usina da Pedra, Serrana SP , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550 a 600 m/dia.

    Nascia o SIDPEM 1 Gerao.

  • PENEIRA MOLECULAR

    SIDPEM - PRIMEIRA GERAO - CODISTIL

    USINA DA PEDRA SERRANA SP - 1992

    SIDPEM G1

  • PENEIRA MOLECULAR

    SIDPEM - PRIMEIRA GERAO CODISTIL

    1992 1996

    Em 1996, com o projeto reformulado aps os dados colhidos na primeira planta,

    foram entregues mais 4 unidades de Peneiras Moleculares:

    Usina Quat - ZL, Quat SP , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600 m/dia.

    Equipav, Promisso SP , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600 m/dia.

    Aucareira So Jos - ZL, Macatuba SP , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600 m/dia.

    Usina So Martinho, Pradpolis SP , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600 m/dia.

    Totalizando 5 unidades.

  • PENEIRA MOLECULAR

    SIDPEM - PRIMEIRA GERAO - CODISTIL

    EQUIPAV PROMISSO SP - 1996

    SIDPEM G1

  • PENEIRA MOLECULAR

    1992

    1994

    20001996 2004

    20021998 2006

    2008

    2010

    2012

    100 m/d

    200 m/d

    300 m/d

    400 m/d

    500 m/d

    600 m/d

    700 m/d

    800 m/d

    900 m/d

    1000 m/d

    PM G1 PM G2 PM G3 PM G4 PM G5

  • PENEIRA MOLECULAR

    SIDPEM - SEGUNDA GERAO CODISTIL / DEDINI

    1997 2005

    Melhorias Iniciais da Segunda Gerao:

    Substituio do vapor direto na evaporao pelo vapor de escape.

    Em 1997, foi fornecida para a Usina Barra Grande de Lenis uma unidade que pode

    ser considerada o prottipo da Segunda Gerao pois o sistema de evaporao j era

    adaptado para usar vapor de escape.

    UBG - ZL, Lenis Paulista SP , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600 m/dia.

    Totalizando 6 unidades.

  • PENEIRA MOLECULAR

    SIDPEM - SEGUNDA GERAO CODISTIL / DEDINI

    1997 2005

    Melhorias na Segunda Gerao a partir de 2000 Projeto Dedini:

    Novo sistema de vcuo com chiller e perna de vcuo no condensador de flegma.

    Reduo da quantidade necessria de Peneira Molecular na desidratao.

    Otimizao dos trocadores de calor para reduzir consumo de gua e vapor.

    Reduo do consumo de gua com Sistema em Cascata nos trocadores de calor.

    Uso de trocadores a placas para melhorar eficincia e lay-out da planta.

    Instalao de vlvulas auxiliares nos vasos para reduzir o estresse sobre o leito.

  • PENEIRA MOLECULAR

    SIDPEM - SEGUNDA GERAO CODISTIL / DEDINI

    1997 2005

    Como Segunda Gerao foram fabricadas mais duas unidades de desidratao por

    Peneira Molecular:

    Em 2002:

    Usina da Barra, Barra Bonita SP, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600 m/dia.

    Em 2005:

    Petrojam, Kingston - Jamaica, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500 m/dia.

    Agora, totalizando 8 plantas entregues.

  • PENEIRA MOLECULAR

    SIDPEM - SEGUNDA GERAO CODISTIL / DEDINI

    USINA DA BARRA BARRA BONITA SP - 2002

    SIDPEM G2SIDPEM G2