seminário spraydry

PowerPoint Presentation

SprayDry Nozzle SeminarEduardo ParisGerente de ProdutosSpraying Systems Co.

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AgendaSobre a Spraying Systems Co.Conceitos Bsicos de Atomizao e SpraydryCoffee-BreakCFD e LecetinaoLimpeza de Tanques e Dutos de Transporte de PDiscussoSeminrio Bicos SprayDry

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AgendaSobre a Spraying Systems Co.Conceitos Bsicos de Atomizao e SpraydryCoffee-BreakTour pela fbrica e laboratrioCFDLimpeza de Tanques e DutosDiscussoAlmooSeminrio Bicos SprayDry

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SOBRE A SPRAYING SYSTEMS

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Lider Mundial na Tecnologia de PulverizaoFundada em 1937Matriz em Wheaton, IL USA

A Spraying Systems

Conhecida pela Qualidade dos Produtos+ de 90.000 produtosPresente em mais de 50 mercados

Seminrio Bicos SprayDry

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A Spraying SystemsPrincipais Aplicaes


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12 Fbricas pelo MundoA Spraying SystemsYoko IchibaJapanStuttgartGermanyCorporate HeadquartersWheaton, IllinoisHudsonNew HampshireAutoJet TechnologiesGent BelgiumSao PauloBrazilMid-West TechnologiesSpringfield, IllinoisLH TechnologiesAabybro DenmarkSeoulKoreaShanghaiChinaBangaloreIndiaSeminrio Bicos SprayDry

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90 Escritrios de Vendas GlobaisSempre h um escritrio perto de VOC!

A Spraying Systems


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Conceito de Spray Drying e Atomizao

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SheetLigamentDropO que Pulverizao?Um conjunto de gotas movendo em um gs Pulverizaes so dinmicas e tridimensionais

O que atomizao?Transformao de lquido ou slurries em gotas

Seminrio Bicos SprayDryConceito de Spray Drying e Atomizao

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Seminrio Bicos SprayDryBico SprayDry Padro Cone OcoCone Oco versus Cone CheioCone oco quase sempre usadoSem indcios de partculas dentro do coneTodas as gotas so expostas na corrente de ar quenteConceito de Spray Drying e Atomizao

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Formao de Gotas

For further reading please refer to:[5] D. P. Schmidt, I. Nouar, P. K. Senecal, C. J. Rutland, J. K.Martin, and R. D. Reitz. "Pressure-Swirl Atomization in the Near Field". SAE Paper 01-0496. SAE. 1999.[6] Fluent 6 Users Guide, Vol. 1-4. 21.4.3 Spray Breakup Models. Fluent Inc., Centerra Resource Park, 10 Cavendish Court, Lebanon, NH 03766. = Deslocamento da Lmina = Frequncia Angular = 2 x Frequncia


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O que Spray Drying?A evaporao da gua a partir de uma alimentao atomizada por mistura do spray e um ambiente de secagem.


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Seminrio Bicos SprayDryVantagem da incluso do SprayDryFornece reduo de peso e volumeArmazenamento e reduo de custo na transportaoMistura sendo secada podem ser solues, suspenso ou dispersoCaf, laticnios, comidas, aromas, cosmticos, fertilizantes, detergentes, qumicos, bioqumicosPreserva produtos alimentciosIngredientes, caf, leite, fruta, aromatizantes, amidosBicos SprayDry pode ser aplicado em basicamente tudo


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Seminrio Bicos SprayDryCaractersticas do Sistema (Hidrulico) Capacidade de alimentao da bomba (50% slidos at 80%)Pulverizao a alta presso (geralmente)Dezenas ou centenas de kg/cmProduto final um pAlcance estreito de partculasPode alterar o tamanho da partcula atravs da mudana da seleo de bicos e parmetros de operaoConceito de Spray Drying e Atomizao

Seminrio Bicos SprayDryEstoque de alimentaoQualquer material bombevelsolues, slurries, pasta, gels, emulses, materiais fundidos, multi-componentes , suspenses, ou lodoNo pode ser extremamente sensvel ao calor alimentcio e farmacutico 300-500oF (150-250oC)Produtos qumicos tem temperaturas mais elevadas, como detergentes 500-1000oF (250-500oC)Necessita mais presso para atomizar de acordo com o aumento da viscosidade


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Seminrio Bicos SprayDryRpida evaporao da guatransportador (soluo/slurry)AtomizaoMistura com ar quenteVaporizao energtica de guaResfriamento evaporativo da partculaTemperatura da partcula fica abaixo da temperatura de sada do ar ~175oF (80oC)Curto tempo de permannciaExtrao do p


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Seminrio Bicos SprayDryPartculas Ocas (Corrente a favor)Espaos VaziosAumento na rea de contatoHidratada mais facilmente


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SELEO DO BICO SPRAYDRY

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Bico a alma do SecadorComponente crtico Dispersa Slurry em finas gotasPrecisa ser bem distribudo dentro do secador para misturar com o gsTamanho de gota precisa ser compatvel com as caractersticas do produto requeridoMuito grande(sub-seco)Muito pequena (produto queimado)Controla a taxa de alimentao dentro do secador

Seleo Bico SprayDrySeminrio Bicos SprayDry

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25 m250 m100 m50 m400 m500 m300 m200 m150 mTranferncia de calor e de massa so proporcionais a rea de superfcie!PORQUE O TAMANHO DE GOTA IMPORTANTE?

O volume de uma gota de 500 m igual a.Seleo Bico SprayDrySeminrio Bicos SprayDry

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Seleo Bico SprayDryFatores a ConsiderarTipo de bicoVazo e pressoPadro de pulverizaongulo e cobertura da pulverizaoTipo do fludo e propriedadesPeso especfico, viscosidade, Tenso superficialCompatibilidade qumica e temperaturaTamanho de gota


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Seleo Bico SprayDryngulo e cobertura da pulverizaonguloDepende do BicoMuda de acordo com o aumento da pressoFludos diferentes de guaMaior viscosidade, menor nguloBaixa tenso superficial, ngulos mais largos


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Seleo Bico SprayDryngulo e cobertura do sprayEscolha o ngulo de pulverizao baseado no tamanho do secador A pulverizao bem distribuda e misturada com o gsCuidado ao escolher um ngulo muito abertoParede molhadaConsiderar espaamento dos bicosUm jato colidindo com o outro causa gotas maiores


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ngulo de Spray 80ngulo de Spray 60Seleo Bico SprayDrySobreposioSeminrio Bicos SprayDry

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RegrasPresso maiorMenores tamanho de gotasVazo MaiorTamnho de gotas maioresMudando o tipo de bicoSKMenor tamanho de gotasSBTamanho de gota acima do SKSVTamanho de gota acima do SB104Maior tamanho de gotangulo maior Menor tamanho de gota


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Seleo Bico SprayDryFatores afetando as propriedades do P

tamanho de gotatamanho da partuclamistura contendopdensidade Bulktemperaturade ar de secagemcapacidade de secagemtempo de duraopureza e corfluidez do pdistribuiaodas gotasDistribuo do tamanho da partculaPresso deOperaoBicongulodispersodo pCapacidadeSeminrio Bicos SprayDry

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A histria do Bico SprayDrySX core type desde 1937104 WhirlJet desde 19471951 SprayDry Nozzle TrademarkSB core type desde 1954SBH and SKH incio de 2000SV em 2010

SPRAYDRY NOZZLE SEMINARSeleo Bicos SprayDry

SK and SB Ncleo entalhadoAA104/SSTC WhirlchamberSV Swirlchamber

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Vdeo Todos os tipos de bicos operandoSeleo Bico SprayDrySeminrio Bicos SprayDry

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SK/SB gotas menores , AA104 gotas maiores e SV gotas intermedirias


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SV SB SK(35)(69)(103)(138)(172)SSTC/104Variao da taxa de fluxo para cada tipo


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Seleo Bico SprayDryBicos SprayDry SK e SBProjetos dos ncleos de fendasSK capacidades menoresPresses: 500 a 7000 psi (35 a 450 bar)Capacidade: 2.8 a 400 gph (10.8 a 1460 lph)SB Maiores capacidadesPresses: 500 a 7000 psi (35 a 450 bar)Capacidade: 38.9 a 1508 gph (148 a 5700 lph)Principais vantagensTamanho de gotas menoresDistribuio estreita do tamanho de gota


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2SK/3SK/4SK Multi-OrifciosCorpo nicoMltiplos orifciosFiltro malha 100 Verso Compacta (sem filtro)Aumento de ProduoPatculas mais uniformesMelhora na eficincia do secadorSK Tamanho de gotas menoresGotas menores evaporam mais rpido


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Multi-Orifcios 2SK/3SK/4SK


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CapOrifice insertWhirlchamberLock screwGasketBodyBicos SprayDry WhirlJet Projeto Whirlchamber (Cmara)Presso: 100 a 5000 psi ( 7 a 340 bar)Capacidade: 16.1 a 3019 gph (61.5 a 11.340 lph)Principais VantagensTamanho de gotas maioresDistribuio estreita no tamanho de gota Seleo Bico SprayDrySeminrio Bicos SprayDry

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Seleo Bico SprayDryBicos SV SprayDry Projeto SwirlchamberPresso: 200 a 10,000 psi (15 a 690 bar)Capacidade: 7.1 a 3003 gph (27.9 a 11,371 lph)Orifcios - 181 tamanho (0.029- 0.210)Swirls - 10 tamanhosPrincipais BenefciosPresses at 10.000 psi (690 bar)Maior passagem mxima livreFcil montagem/desmontagemPrensas de orifcios no so requerido


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SprayDry SV Maior vida tilCarbeto MCarbeto de tungstnio de maior resistncia.Melhoria na montagemProjeto ergonmicoMelhor entregaDias vs SemanasMelhor Preo10% menor que o concorrentePrograma de Amostra


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Bicos-OMNICorpo SVCCapas Intercambiveis Abrange todos os outros bicosSV, SK, SB and 3SBHUsualmente usadoPlantas-piloto Produtos diferentes


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Otimizando seu secador

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Ajude-nos a preencher o formulrio de avaliaoEstabelea uma linha de baseO que voc almeja?Aumentar a vida til?Aumentar a produo?Gotas menores/maiores?Aumentar/diminuir a densidade Bulk ?Solucionar um problema O que significa sucesso para voc?

Otimizando seu secador


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Guia de ProbemasParede molhadaSub-secagemSobre-secagemTeor de umidade muito altoExcesso de p finoDensidade Bulk muito baixaEncrustao do bicoDesgaste intenso

Otimizando seu secadorSeminrio Bicos SprayDry

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Fatores que afetam as propriedades do p Spray drying envolve muitos fatores inter-relacionadosExemplo: Contedo da mistura varia com:Temperatura do ar de secagem, umidade, tamanho de gota, tempo de permanncia das gotas Exemplo: Distribuio do tamanho da partcula controlado por:Tipo do bico e capacidade, presso, aglomerao e condies de secagemNOTA: Ao fazer mudanas no processo, mude somente um fator de cada vez para observar propriamente a relao causa e efeito.Otimizando seu secadorSeminrio Bicos SprayDry

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Bicos requerem manuteno devido a:Desgate/erosoCavitaoIncrustaoEntupimentoCorrosoMontagem ImprpriaAlta TemperaturaBicos Requerem Inspeo PeridicaNo perceptvel nos estgios iniciais


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Desgastes/ErosoRemoo gradual de metal ou carbeto tungstnioSlurries abrasivas desgastam em um tempo menorOrifcio Aumenta e/ou fica DistorcidoResulta em:Aumento na vazoQueda de pressoPadro irregular do sprayGotas Maiores

DesgasteOtimizando seu secadorSeminrio Bicos SprayDry

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Como Detectar desgasteVerificar as propriedades do pVerificar as horas em operaoTeste de Vazo, ngulo do spray, aparncia do sprayMedir o dimetro do orifcioComo reduzir o desgasteUse materiais diferentesDiferentes tipos de carbetos de tugnstnio (Y, M, L, YL) Reduzir a vazoQueda de pressoVai alterar o tamanho de gota


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Cavitao


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Corroso e Altas temperaturasAssegure que o material pode suportarConcentrao qumicapHProcedimentos de limpezasCondies do ambientePara componentes de Tungstnio:Use materiais de carbeto L para uma melhor resistncia a corroso


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SK/SB Anti-Bearding DesignOtimizando seu secadorAcmulo de material incrustante no bicoAmbiente do secadorLocalizao do bicoVazo de arProjeto do bicoGeometria da capaFormas ngulos


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AglomeraoRe-umidificao com guaSuficiente para muitos produtosAdio de outros qumicos


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Aglomerao Use bicos atomizadosSries J FloMaxPodem exigir sitemas aquecidos devido a alta viscosidade


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CFD - Computational Fluid DynamicsBusca por aumento da eficinciade secagemMaior aproveitamento da rea de secagem no interior da torreReduo do consumo de combustvelSubstituio Disco Rotativo para Bicos SpraydryTamanho de gota/DistribuioTrajetria e Evaporao das GotasOtimizando seu secadorSeminrio Bicos SprayDry

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Lecitinao

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COMPOSIO DA SOJA

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Instantaneizao de produtos em p Ps hidroflicos controle de hidratao Protenas, amidos, gomas Ps hidrofbicos promove a disperso Leite em p, achocolatados Melhora a compactao de ps finos

LECITINAS

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Aspectos Importantes

Dosagem necessria Abertura do leque de lecitinaTamanho da gotaTipo de homogenizador Instantaneizao

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1 Aspecto Importante Dosagem necessria.Ficar atento a concentrao da lecitinaDosagem pode variar muito conforme natureza do p.Maior gordura ( hidrofugo ) maior dosagem

Instantaneizao

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2 Aspecto Importante Abertura do leque de lecitina Correto espalhamento.Dosagem em mais pontos.

Instantaneizao

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O tamanho da gota depende; Tipo do Bico Pulverizador3 aspecto importante Tamanho da gota

- Fludo( concentrao da lecitina e suas propriedades ) viscosidade X temperatura

- ngulo de pulverizao.

- Capacidade do Bico Pulverizador (vazo)

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Tamanho de gota Viscosidade vs. Temperatura

EspecificaoSolec LSolec SG Instantaneizao

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Jato do sprayViscosidadeVazo

Tamanhoda Gotangulo

ViscosidadeInstantaneizao

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4 Aspecto Importante homogeneizao na aplicao Dependente do blender = quanto menor melhor

Instantaneizao

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No LecitinadoLecitinadoBebidas Prontas

Sucos

Ps em Geral Pulverulncia

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Limpeza da Torre de Secagem, Tanques de Soluo e Dutos de Transporte de P

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Seminrio Bico SprayDryObjetivo do CIPDesenvolver um sistema que ir:Limpar;Preservar;Sanitizar.O sistema tambm deve:Prevenir falhas na limpeza; ouContaminaes que afetaro o produto final.

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Seminrio Bico SprayDryProblema:Superfcies inatingidas/Bactrias

Superfcies no atingidas durante a limpeza gera:Pontos de infecoPreocupaes com Sade Pblica;Perda de Lotes de Produo;Recall de Produtos;

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Seminrio Bico SprayDrySistemas CIP4 fatores para limpeza:TempoTemperaturaConcentraoDetergente ou sanitizanteAo MecnicaVazo e Presso

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Seminrio Bico SprayDryDiagrama TTCM Situao EncontradaLimpeza ManualTempo;Descontaminao;NR33Encher e EsvaziarSpray BallsTempo;Elevado VolumeEfluentesElevado Custo com Tratamento

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Seminrio Bico SprayDryDiagrama TTCM Novo MtodoLavadores rotativosAlto Impacto (Ao Mecnica)Baixo tempo

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Seminrio Bico SprayDry

Limpeza de Torre e Tanque de Preparo

Limpeza de Dutos de Transporte e CiclonesProblemas Encontrados:Longas paradasDesmontagem para limpezaBaixa produtividadePerda de receita

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Seminrio Bico SprayDrySoluo

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Discusso

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Seminrio Bicos SprayDryApresentado porEduardo ParisPaulo Bonato

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Grf3100.5826628451444.839264825250.8956534465212.696450629530.0059564646120.006685585419.485618807775.183299530213.526670128850.63097088899.859883144635.9483126187.46015257926.57556584295.812976243520.2826038559

TemperaturaViscosidadeViscosidade Solec L vs SG

Plan1Solec LSolec NSolec LSolec N34105-2.2004535950-2.564861290-2.3679462000-2.564810214.98989810480.00630376481459.90392188440.0027239554262.71787421370.00428647211258.46741656980.00272395541588.09410495410.0025830261516.04243286380.0009628556100.58266284510.0016410942444.83926482520.00096285562046.77692310950.0013715562246.74169418810.000460381950.89565344650.0008304071212.69645062950.0004603819Viscosidade2528.62799012830.0008394074139.2155479210.000259754730.00595646460.0004895734120.00668558540.0002597547TemperaturaSolec LSolec N3019.1672781380.000562007987.21750948750.000162734419.48561880770.000317924975.18329953020.00016273443513.65371172060.000400343458.73521395650.000109590813.52667012880.000220699550.63097088890.000109590815100.6444.84010.17759697030.000298419541.70237694290.00007781029.85988314460.000160872635.9483126180.00007781022050.9212.7457.85397000910.000230287930.82938206380.00005752297.4601525790.000121718926.57556584290.00005752292530.0120.0506.22880100330.00018263623.5291375250.00004390175.81297624350.000094843820.28260385590.00004390173019.575.2555.05037924910.000148083318.42646596160.00003438094.63857741280.000075682515.88399528740.00003438093513.550.6604.1703647640.000122280214.74083035960.00002750413.77489847230.000061590812.70690106560.0000275041409.935.9653.49690234180.000102533412.00505345380.00002239963.12314454140.000050956810.34860471250.0000223996457.526.6702.97073782970.00008710569.92697257870.00001852222.62048677590.00004275558.55725595930.0000185222505.820.3

Plan1000000000

T (oC)Viscosidade (P)Solec L

Plan200000000

T (oC)Viscosidade (P)Solec L

Plan3

Plan3100.5826628451444.839264825250.8956534465212.696450629530.0059564646120.006685585419.485618807775.183299530213.526670128850.63097088899.859883144635.9483126187.46015257926.57556584295.812976243520.2826038559

TemperaturaViscosidadeViscosidade Solec L vs SG

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