Planta Piloto de Fabricaçãode

Bioetanol

Eng. Vantuir B. Pereira Júnior

Fluxograma e fases do processo

1 2

3

4

5

6

7

8

9

Fluxograma e fases do processo

1.Preparação de Matéria Prima2.Polpação3.Gelatinização4.Dextrinização5.Sacarificação6.Fermentação7.Destilação8.Preparação de Levedura – Pé de cuba9.Recuperação de Águas de Refrigeração

Fase 1Preparação da Matéria Prima

Picador de facas

Matéria Prima

Make up de água

Lavagem e descascamento

Bomba

Tanque de decantação

Resíduo (lodo e areia)

Resíduo (cascas úmidas)

Fase 2Polpação

Matéria prima descascada,

lavada e picada

Água préaquecida

Desfibrador

Sensor de nível

Medidor de vazão

Enzima alfa amilase

Bomba34 m3

Fase 3Gelatinização

Trocador de calor

Para dextrinização

T=100 graus C

vapor

Para sacarificação

Jet cooker

Trocador de calor

Para dextrinização

T=100 graus C

vapor

Para sacarificação

Jet cooker

Fase 4Dextrinização

Para sacarificação

Bomba

Para dextrinizaçãoEnzima alfa

amilase

T= 95 graus C

Agitador

Manutenção da temperatura

com injeção de vapor

Fase 5Sacarificação

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

Fase 6Fermentação

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

Fase 7Destilação

Etanol

Resíduos

Flegmaça

Bomba

VinhoVapor Vapor

Fase 8Preparação de Levedura

Pé de cuba

Mosto

Para dornas de fermentação

Fermento recuperado

após fermentação

Bomba

Agitador

Água para manutenção temperatura

4,0m3 4,0m3

Fase 9Recuperação de Águas de

refrigeração

Água para diluição nadesfibração

Água de Make up

Bomba

Retornos de água quente

Água fria

Medidor de vazão

Trocador de calor

Torre de resfriamento

Lay Out

Matéria prima

Torre

lagoas

Produto final

Vapor e ar

Polpa

Dextrinização

Controle

Vinho

Destilação

Pé de cuba Aditivos

Decant.

Sacarific. Ferment.

Filosofia de Automação

Equipamentos acionados por motor elétrico

Transportadores de rosca

(03)

Lavador/Descascador

(01)

Picador

(01)

Desfibrador

(01)

Bomba centrífuga

Bomba de parafuso

(03)

(12)

Bombas dosadoras

(04)

Agitadores

(08)

Vertical

Lateral

Centrífuga horizontal (decanter)

(01)

Centrífuga

(01)

Caldeira

(01)

Compressor

(01)

Torre de resfriamento

(01)

Total: 38 motores elétricos

Sensores

Temperatura(PT100)

Nível(29)

(24)

Válvulas

Válvula de controle de

vazão de água

Válvula de passagem, de

carga e descarga (on- off)

(05)(39)

Jet cooker

(01)

Válvula solenóide para vapor

(05)

Medidores

Medidor de vazão

(02)

Entradas

Botões de campoTemp

Nível

Vazão

Bombas

Motores

Válvulas

Saídas

Sala de contrôle Painel elétrico

Campo

CLP

Tempo 0

Tempo 0

Tempo 1

Tempo 2

Tempo 3

Tempo 4

Tempo 5

Tempo 5

Tempo 6

Tempo 7

Tempo 8

Tempo 9

Tempo setado6 horas

Tempo 10

Tempo setado6 horas

Tempo 11

Tempo 12

Tempo 13

Tempo 14

Tempo 15

Tempo 16

Tempo 17

Tempo 18

Tempo 19

Tempo 20

Fluxograma

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

3 x 2,0 m3

Dextr.

50enzima

1300 1430

t (h) VOL. (m3)

2 2,762,5 3,453 4,14

80vapor

4 x 15 m3

Sacarif.

150enzimaácido

1430 1580

t (h) VOL. (m3)

24 37,948 75,872 113,8

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

Quais os principais objetivos a serem atingidos com o

projeto

Possibilitar experimentação científica em escala de produção, principalmente devido às facilidades de alteração de parâmetros de fabricação (tempo, temperatura, vazão, etc...)

Proporcionar mudança de paradigma tecnológico para instalações de processamento de amiláceos (principalmente mandioca)

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.

Conferir estabilidade, homogeneidade e eficiência aos processos, tornando-os viáveis e competitivos.(O homem faz a gestão e a máquina faz o controle)

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.

Reaproveitar a energia térmica através da instalação de trocadores de calor e isolamento térmico dos tanques.

Permitir o controle e sobre a geração de efluentes, facilitando a gestão ambiental e diminuindo a possibilidade de impacto ao meio.

Permitir a geração de receita através da comercialização do etanol.

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