Manual de trabalho de sugador

* 1 – conectar a manga de sugar 3” na entrada de cima do ciclone sempre com a ponteira ( pois a ponteira dimensiona a sucção) * 2 – conectar a manga de sopro também com sua ponteira ( fica conectada na saída lateral com indicativo saída de sopro ) * 3 – Fechar o registro que fica na parte lateral direita do sugador * 4 – Fechar a escotilha que veda o ciclone na parte inferior *5 – Desenrolar a mangueira de sucção , pois quanto menos curvas tiver , melhor é o fluxo do produto *6 Ligar a turbina e assim que ela passar de fase pode começar a sugar *7 – o operador que vai ficar sugando tem que ter em mente que precisa deixar entrando ar junto com o produto na ponteira que está sugando *8 – o operador que fica cuidando da maquina fica observando o visor que fica na parte de tras do ciclone , assim que este estiver acima da metade de produto , pára a operação , não desliga a maquina e descarrega o produto. *9 – Para descarregar o produto , abre o registro lateral para aliviar a turbina e depois abre a escotiolha que veda o ciclone na parte inferior * 10 – Se o produto não descer , empurrar e ficar segurando a alavanca preta que diz limpeza da peneira . * 11 – Após descarregar , fecha tudo denovo e recomeça a operação * 12 – se precisar aumentar a mangueira de sugar , sempre acompanha um lance de 12 metros de manga azul , para sugar de 2,5” , é só encaixar a mesma na manga de 3” e substituir a ponteira que também acompanha. * 13 – Pode também puxar produto úmido ou agua , porem assim que terminar este tipo de operação , sugar uns 3 baldes de agua limpa para assim lavar a maquina internamente para evitar que o resíduo seque e forme obstrução futura ou entrada falsa de ar na maquina Grande abraço e bom trabalho !!

Apostila de Ferramentas de Análise de Risco

Engenharia Ambiental Professor Eduardo Lucena C. de Amorim APRESENTAÇÃO Esta apostila foi baseada no conteúdo do curso ITSEMAT do Brasil dos Serviços tecnológicos MAPFRE e tem por finalidade orientar os alunos do curso de Análise de Risco do 9º semestre do curso de Engenharia Ambiental da Universidade Federal de Alagoas. ÍNDICE ANÁLISE PRELIMINAR DE RISCOS (APR) 4 1. DESCRIÇÃO 4 2. GUIA PARA UTILIZAÇÃO DO MÉTODO 4 2.1. REUNIR OS DADOS NECESSÁRIOS 5 2.2. REALIZAR A ANÁLISE PRELIMINAR DE RISCOS 5 2.3. EXEMPLO 6 2.4. REGISTRO DOS RESULTADOS 7 ANÁLISE PERIGOS E OPERABILIDADE (HAZOP) 12 1. INTRODUÇÃO 12 2. CONCEPÇÃO DO MÉTODO 13 3. DESENVOLVIMENTO DO HAZOP 15 4. BENEFÍCIOS 18 5. PONTOS FRACOS 18 6. APLICAÇÕES PRÁTICAS 19 7. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 23 ANÁLISE DE MODOS DE FALHAS E EFEITOS (AMFE) 24 1. INTRODUÇÃO 24 2. ÂMBITO DE APLICAÇÃO 25 3. DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO 25 4. EXERCÍCIOS 28 5. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 32 ANÁLISE PRELIMINAR DE RISCOS (APR) 1. Descrição A análise preliminar de riscos (APR) baseia-se na técnica definida e usada pelos militares nos programas de segurança de seus sistemas. Muitas empresas químicas possuem um método semelhante implantado , talvez com nome diferente. Esta análise evidenciou-se altamente eficiente em relação ao custo, na fase de desenvolvimento de todos os sistemas militares perigosos, inclusive as plantas de processo. É também possível usar a análise em questão para anteceder outros métodos mais detalhados de identificação de riscos a serem utilizados em outras oportunidades no decorrer da vida útil da planta. A APR é própria para ser empregada na fase inicial de concepção e desenvolvimento das plantas de processo, na determinação dos riscos que possam existir. Ela não exclui a necessidade de outros tipos de avaliações de riscos. Ao contrário, é uma precursora de outras análises. As principais vantagens da APR são: identificação com antecedência e conscientização dos perigos em potencial por parte da equipe de projeto e identificação e/ou desenvolvimento de diretrizes e critérios para a equipe de desenvolvimento do processo seguir. Assim, à medida que o projeto se desenvolve, os perigos principais podem ser eliminados, minimizados ou controlados logo de início. A APR é realizada mediante a listagem dos perigos associados aos elementos do sistema, como definido no estágio de concepção ou do começo do projeto. Os elementos da planta , que podem ser definidos neste estágio, compreendem: - matérias primas, produtos intermediários e finais e sua reatividade; - equipamentos de processo; - interface entre componentes; - ambiente operacional; - operações (teste, manutenção, procedimentos de emergência, etc ); - instalações; - equipamentos de segurança. À medida que cada perigo é identificado, as causas em potencial, os efeitos e a gravidade dos acidentes, bem como as possíveis medidas corretivas e/ou preventivas, são também descritas. Para que o trabalho seja completo, é preciso aproveitar a experiência anterior, proveniente do maior número possível de fontes diferentes. Estas fontes compreendem estudos de riscos de instalações semelhantes, experiência operacional em processos similares e listagem de riscos. 2. Guia para utilização do método A análise preliminar de riscos compõe-se dos seguintes passos básicos: - reunir os dados necessários; - efetuar a análise preliminar de riscos; - registrar os resultados. 2.1. Reunir os dados necessários A APR requer a reunião, antes de tudo, dos dados disponíveis sobre a planta (ou sistema) em estudo, e então, informações pertinentes, proporcionadas pela experiência prévia com qualquer planta similar, ou mesmo com uma planta que trabalhe com processo diferente, mas utilize equipamentos e materiais similares. Como a APR destina-se especificamente à identificação antecipada dos riscos, os dados sobre a planta poderão ser escassos. No ponto do desenvolvimento do projeto em que a APR é de utilidade, dentre os poucos dados disponíveis, consta a concepção do processo. Assim, produtos químicos e reações básicas deverão ser conhecidos, bem como os principais tipos de equipamentos, principalmente itens de equipamentos especiais ou de longa vida, por exemplo, vasos, trocadores de calor e tipo de construção das instalações. Além dos componentes da planta, os objetivos operacionais desta e os requisitos básicos de desempenho são úteis à definição do contexto para os riscos e o ambiente no qual irá a planta operar. É muito conveniente que se determine a existência de experiência prévia com as substâncias químicas e/ou a concepção do processo em estudo. Quaisquer problemas que venham a ser identificados pela experiência prévia, poderão auxiliar na APR da planta em estudo. 2.2. Realizar a análise preliminar de riscos O processo de execução da APR consiste em identificar os perigos, eventos iniciadores em potencial, e outros eventos capazes de gerar conseqüências indesejáveis. Os analistas devem igualmente identificar os critérios de projeto ou alternativas com possibilidades de eliminar ou reduzir os perigos capazes de determinar um nível de riscos excessivamente elevado para o empreendimento. É evidente que é necessária uma certa experiência para realizar tais avaliações. Na realização da APR, devem ser considerados os seguintes elementos: a – equipamentos e materiais perigosos da planta como, por exemplo, combustíveis, substâncias químicas altamente reativas, substâncias tóxicas, sistemas de alta pressão e outros sistemas de armazenamento de energia; b – interfaces entre equipamentos e substâncias da planta associadas à segurança como, por exemplo, interações de materiais, início de propagação de incêndios ou explosões e sistemas de controle ou parada; c – fatores ambientais susceptíveis de influenciar o equipamento e os materiais da planta como, por exemplo, terremotos, vibração, temperaturas extremas, descargas eletrostáticas e umidade; d – procedimentos de operação, teste, manutenção e atendimento à situações de emergência, importância dos erros humanos, funções a serem desempenhadas pelos operadores, disposição (ergonomia) dos controles de equipamentos e proteção contra acidentes com o pessoal; e – elementos de apoio das instalações como, por exemplo, armazenamento, equipamentos de teste, treinamento e utilidades; f – equipamentos relacionados com a segurança: sistemas de atenuação, redundância, extintores de incêndio e equipamentos de proteção pessoal. 2.3. Exemplo Como exemplo, consideremos um processo que utilizará H2S líquido bombeado. O analista de APR só dispõe da informação de que este produto será usado no processo e nenhum outro detalhe do projeto. O analista sabe que o H2S é tóxico e identifica sua liberação como um perigo. Estuda então as causas para esta liberação: - o cilindro pressurizado vasa ou rompe-se; - o processo não consome todo H2S - as linhas de alimentação de H2S apresentam vazamento ou ruptura; - ocorre um vazamento durante o recebimento do H2S na planta. O analista determina, então, o efeito dessas causas. Neste caso, havendo liberações maiores, poderão ocorrer mortes. A tarefa seguinte consiste em oferecer orientação e critérios para os projetistas aplicarem no projeto da planta, reconhecendo cada um dos mecanismos de liberação em potencial significativos. Por exemplo, para o primeiro item, vazamento no cilindro, o analista poderia recomendar: - estudar um processo que armazene substâncias alternativas de menor toxidez, capazes de gerar o H2S de acordo com as necessidades da operação; - instalar um sistema de alarme na planta; - minimizar o armazenamento local do H2S, sem excesso de manuseio ou de entregas como, por exemplo, armazenamento das necessidades de produção para um período de duas semanas a um mês; - desenvolver um procedimento de inspeção de cilindros - estudar um recipiente cilíndrico dotado de um sistema de inundação disparado por um detector de vazamentos; - instalar o cilindro de maneira a facilitar o acesso por ocasião das entregas, mas distante do tráfego de outras plantas; - sugerir o desenvolvimento de um programa de treinamento para todos os empregados, a respeito dos efeitos do H2S e das práticas de emergência, a ser entregue a todos os empregados, antes da ativação inicial da planta e, subseqüentemente, a todos os novos empregados, junto com um estudo de um programa semelhante para os vizinhos da planta. 2.4. Registro dos resultados Os resultados da APR são registrados convenientemente num formulário (FIG 2.4.1) que mostra os perigos identificados, as causas, o modo de detecção, efeitos potenciais, categorias de freqüência e severidade e risco, as medidas corretivas/preventivas e o número do cenário. Fig. 2.4.1. Planilha da Análise Preliminar de Riscos 1a coluna: Perigo Esta coluna contém os perigos identificados para o módulo de análise em estudo. De uma forma geral, os perigos são eventos acidentais que têm potencial para causar danos às instalações, aos operadores, ao público ou ao meio ambiente. Portanto, os perigos referem-se a eventos tais como liberação de material inflamável e tóxico. 2a coluna: Causa As causas de cada perigo são discriminadas nesta coluna. Estas causas podem envolver tanto falhas intrínsecas de equipamentos (vazamentos, rupturas, falhas de instrumentação, etc), bem como erros humanos de operação e manutenção. 3a coluna: Modo de Detecção Os modos disponíveis na instalação para a detecção do perigo identificado na primeira coluna foram relacionados nesta coluna. A detecção da ocorrência do perigo tanto pode ser realizada através de instrumentação (alarmes de pressão, de temperatura, etc), como através de percepção humana (visual, odor, etc). 4a coluna: Efeito Os possíveis efeitos danosos de cada perigo identificado foram listados nesta coluna. Os principais efeitos dos acidentes envolvendo substâncias inflamáveis e tóxicas incluem: • incêndio em nuvem; • explosão de nuvem; • formação de nuvem tóxica. 5a coluna: Categoria de Freqüência do Cenário No âmbito da APR, um cenário de acidente é definido como o conjunto formado pelo perigo identificado, suas causas e cada um dos seus efeitos. Exemplo de cenário de acidente possível: • Grande liberação de substância inflamável devido a ruptura de tubulação podendo levar à formação de uma nuvem inflamável tendo como conseqüência incêndio ou explosão da nuvem. De acordo com a metodologia de APR adotada neste trabalho, os cenários de acidentes foram classificados em categorias de freqüência, as quais fornecem uma indicação qualitativa da freqüência esperada de ocorrência para cada um dos cenários identificados, conforme tabela 2.4.2. 6a coluna: Categoria de Severidade Também de acordo com a metodologia de APR adotada neste trabalho, os cenários de acidentes foram classificados em categorias de severidade, as quais fornecem uma indicação qualitativa do grau de severidade das conseqüências de cada um dos cenários identificados. As categorias de severidade utilizadas no presente trabalho estão na tabela 2.4.3. 7a coluna: Categoria de Risco Combinando-se as categorias de freqüência com as de severidade obtêm-se a Matriz de Riscos, conforme figura 2.4.4, a qual fornece uma indicação qualitativa do nível de risco de cada cenário identificado na análise. 8a coluna: Medidas/Observações Esta coluna contém as medidas que devem ser tomadas diminuir a freqüência ou severidade do acidente ou quaisquer observações pertinentes ao cenário de acidente em estudo. A letra (E) - Existente nesta coluna indica que as medidas já foram tomadas. 9a coluna: Identificador do Cenário de Acidente Esta coluna contém um número de identificação do cenário de acidente. Foi preenchida seqüencialmente para facilitar a consulta a qualquer cenário de interesse. Tabela 2.4.2 - Categorias de Freqüências dos Cenários Usadas na APR Tabela 2.4.3 - Categoria de Severidade dos Cenários da APR Fig. 2.4.4 - Matriz de Classificação de Riscos Usada em APR APRESENTAÇÃO DO RESULTADO DA APR DO EXEMPLO DO ITEM 2.3 ANÁLISE PERIGOS E OPERABILIDADE (HAZOP) 1. INTRODUÇÃO Em 1963 a Divisão de Química Orgânica Pesada da ICI estava projetando uma planta para produção de fenol. Devido a problemas de custos, o projeto foi cortado em muitos pontos, perdendo algumas de suas características originais, gerando assim algumas críticas. Em 1964 foi estabelecida uma equipe para aplicação de um exame crítico no projeto da planta, a fim de detectar deficiências e investir da melhor forma possível. Durante quatro meses, três especialistas trabalharam no projeto, examinando detalhadamente todos os diagramas de linha da planta, encontrando muitos perigos potenciais e problemas operacionais que não haviam sido previstos no projeto. Portanto, o princípio da técnica que se baseava em “encontrar alternativas” foi modificado para “identificar desvios”, surgindo assim a técnica HazOp. O termo HazOp origina-se do inglês “Hazard and Operability Study”. Também conhecido como “Estudo de Perigos e Operabilidade”, o HazOp é uma técnica projetada para identificar perigos que possam gerar acidentes nas diferentes áreas da instalação, além de perdas na produção em razão de descontinuidade operacional. Também é objetivo da técnica identificar problemas que possam contribuir para a redução da qualidade operacional da instalação (operabilidade da mesma). Cabe lembrar que num HazOp a operabilidade é tão importante quanto a identificação dos perigos, sendo que, na maioria dos trabalhos, encontram-se mais problemas de operabilidade quando comparados aos perigos. Tem se tornado extremamente claro que, embora os códigos de práticas sejam de grande valia, é particularmente importante suplementá-los com uma técnica imaginativa, que antecipe os perigos quando novos projetos envolverem novas tecnologias. A necessidade de identificar erros ou omissões de projeto tem sido reconhecida há muito tempo, mas vem sendo realizada tradicionalmente com base em conhecimentos individuais de especialistas. Exemplo: O engenheiro de instrumentação verifica os sistemas de controle e, se está satisfeito, aprova o projeto e o passa para o próximo especialista. Este tipo de verificação individualizada melhora o projeto mas tem pouca chance de detectar perigos relacionados com a interação das diversas funções ou especialidades. O HazOp é efetivo na identificação de incidentes previsíveis, mas também é capaz de identificar as mais sutis combinações que levam a eventos pouco esperados. Obs.: O texto apresentado a seguir mostra o HazOp aplicável a plantas de processo contínuo. O mesmo não contempla processos descontínuos (ou de batelada), ainda que seja possível fazê-lo com pequenas mudanças na técnica. 2. CONCEPÇÃO DO MÉTODO De maneira geral, o HazOp consiste na realização de uma revisão da instalação, identificando perigos potenciais e/ou problemas de operabilidade, por meio de uma série de reuniões, durante as quais uma equipe multidisciplinar discute metodicamente o projeto da planta. O líder da equipe orienta o grupo, através de um conjunto de perguntas estruturadas, usando palavras-guia, que focalizam desvios fora dos parâmetros estabelecidos no processo ou na operação. A equipe procura identificar as causas de cada desvio e, caso sejam constatadas consequências consideradas relevantes, ou seja, as de elevada probabilidade ou magnitude, são avaliados os sistemas de proteção para determinar se estes são suficientes para controlar essas situações. Se a equipe considerar que outras medidas ou dispositivos de segurança são necessários, então são feitas as respectivas recomendações. A técnica é então repetida até que cada seção do processo ou equipamento de interesse tenham sido revisados. A principal vantagem desta discussão é que ela estimula a criatividade e gera idéias. Essa criatividade resulta da interação da equipe com diferentes formações. A melhor ocasião para a realização de um estudo HazOp é a fase em que o projeto se encontra razoavelmente consolidado. Além disso, neste ponto ainda é possível alterar o projeto sem grandes despesas. Do ponto de vista de custos, o HazOp é ótimo quando aplicado a novas plantas, no momento em que o projeto está estável e documentado, ou para plantas existentes ao ser planejado um remodelamento. Seguem abaixo exemplos de palavras-guia, parâmetros de processo e desvios: Seguem alguns exemplos de desvios e suas possíveis causas. 3. DESENVOLVIMENTO DO HAZOP Embora o objetivo geral consista na identificação dos perigos e problemas de operabilidade, a equipe deve se concentrar em outros itens importantes para o desenvolvimento do estudo, tais como:  verificar a segurança do projeto;  verificar os procedimentos operacionais e de segurança;  melhorar a segurança de uma instalação existente;  certificar-se de que a instrumentacão de segurança está reagindo da melhor forma possível;  verificar a segurança dos empregados;  considerar perda da planta ou de equipamentos;  considerar perdas de produção;  segurança pública e  impactos ambientais. Os estudos HazOp devem ser realizados por uma equipe multidisciplinar, composta de 5 a 7 membros, embora um contingente menor possa ser suficiente para a análise de uma planta pequena. Sendo a equipe numerosa demais, a unidade do grupo se perde e o rendimento tende a ser menor. Para a análise de um novo projeto a equipe pode ser composta por:  Engenheiro de projeto;  Engenheiro de processo;  Engenheiro de automação;  Engenheiro eletricista;  Líder da equipe.  Para a análise de uma planta em operação, a equipe pode ser composta por:  Chefe de fábrica;  Supervisor de operação;  Engenheiro de manutenção;  Engenheiro de instrumentação;  Engenheiro eletricista;  Químico;  Líder da equipe. Alguns projetos necessitarão da inclusão de diferentes disciplinas, como por exemplo, engenheiro elétrico, engenheiro civil e farmacêutico-bioquímico, entre outros. A equipe deve ter um líder que tenha experiência na condução de estudos de HazOp e que tenha em mente fatores importantes para assegurar o sucesso das reuniões, como: não competir com os membros da equipe, ter o cuidado de ouvir a todos, não permitir que ninguém seja colocado na defensiva, manter o alto nível de energia, fazendo pausas quando necessário. Para que o estudo possa ser realizado, é importante que esteja disponível toda a documentação necessária, tais como:  P & ID’s (diagramas de tubulação e instrumentação);  Fluxogramas de processo e balanço de materiais;  Plantas de disposição física da instalação;  Desenhos isométricos;  Memorial descritivo do projeto;  Folha com os dados dos equipamentos;  Diagrama lógico de intertravamentos juntamente com a descrição completa. O volume de trabalho exigido neste estágio depende do tipo da planta. Em plantas contínuas os preparativos são mínimos. Os fluxogramas atualizados e desenhos de tubulações e instrumentos existentes contêm, via de regra, informações suficientes para o estudo. É importante não deixar que faltem cópias dos desenhos. No caso de plantas descontínuas, os preparativos são em geral mais extensos, sobretudo pela necessidade maior de operações manuais; assim, as seqüências de operação constituem a maior parte do HazOp. Estes dados operacionais podem ser obtidos nas instruções operacionais, diagramas lógicos ou diagramas seqüenciais de instrumentos. Havendo operadores fisicamente envolvidos no processo, como por exemplo alimentando vasos, suas atividades deverão ser representadas pela instruções (ou protocolos) de fabricação. O primeiro requisito consiste na avaliação das horas necessárias à realização do estudo. Como regra geral, deverá ser estudada cada parte isoladamente. Por exemplo, cada tubulação principal alimentando um vaso utilizará em média 15 min do tempo da equipe.Um vaso com duas entradas, duas saídas e um alívio deverá utilizar cerca de 1 hora e meia. Nestas condições, torna-se possível efetuar uma estimativa com base no número de tubulações e de vasos a serem analisados. O HazOp requer a divisão da planta em nodos (nós) de estudo (pontos estabelecidos nos desenhos de tubulação, instrumentação e procedimentos, entre os quais encontram-se os componentes da planta como bombas, vasos, trocadores de calor, etc.) e que o processo, em tais pontos, seja analisado com auxílio das palavras-guia. A equipe de estudo começa pelo início do processo, progredindo no sentido do seu fluxo natural, aplicando palavras-guia em cada nodo de estudo, identificando os problemas potenciais nesses pontos. Como exemplo, a palavra-guia alta combinada com o parâmetro pressão resulta num desvio de alta pressão. A equipe analisa os efeitos desse desvio no ponto em questão e determina suas possíveis causas, bem como suas conseqüências. É importante também que todas as linhas de serviço, incluindo linhas de vapor, água, ar comprimido, nitrogênio e drenagem sejam “hazopadas”, assim como as linhas de processo. Além disso, deverão ser observadas pequenas derivações ou ramificações que podem não conter uma numeração.  sucesso do HazOp depende de vários fatores, a saber:  fundamentalmente do grau de complementação e precisão dos documentos e outros dados para a fase de estudo;  da habilidade técnica e do discernimento da equipe;  da habilidade da equipe em usar uma aproximação como um auxílio a sua imaginação para visualizar desvios, causas e conseqüências;  da habilidade da equipe em se concentrar nos perigos mais importantes entre aqueles que forem identificados. O processo de registro constitui uma parte importante do HazOp. É impossível registrar todos os comentários e sugestões, contudo é importante que nenhuma idéia se perca. É altamente recomendável que os integrantes da equipe revisem individualmente o relatório e depois se reunam para uma revisão final do mesmo. O formulário HazOp que documenta os resultados da análise deve ser preenchido durante as reuniões do HazOp (vide exemplo na figura 2). É também conveniente que as sessões sejam gravadas para posterior transcrição. Outra forma de se documentar um HazOp é através de computadores. Para isto, entretanto, a pessoa encarregada pelo registro dos dados deve estar familiarizada com o programa e com a linguagem do computador, de forma que os dados possam ser digitados correta e rapidamente. Um registro lento poderá aumentar o tempo gasto para a conclusão do estudo. 4. BENEFÍCIOS Revisão sistemática e completa: pode produzir uma revisão completa do projeto de uma instalação e sua operação. Avaliação das conseqüências dos erros operacionais: embora o HazOp não substitua uma análise completa de erro humano, ele pode auxiliar na identificação de cenários nos quais os operadores podem errar, originando sérias conseqüências, justificando medidas adicionais de proteção. Prognóstico de eventos: o HazOp pode ser efetivo na descoberta de incidentes previsíveis, mas também pode identificar seqüências de eventos raros que possam acarretar incidentes que nunca ocorreram. Melhoria da eficiência da planta: além da identificação dos perigos, o HazOp pode descobrir cenários que levam a distúrbios na planta, como bloqueios não planejados, danos a equipamentos, produtos fora de especificação, bem como melhorias básicas na maneira pela qual a planta é operada. Melhor compreensão dos engenheiros e operadores com relação às operações da planta: uma série de informações detalhadas do projeto e da operação surgem e são discutidas durante um HazOp bem sucedido. 5. PONTOS FRACOS Pouco conhecimento dos procedimentos de aplicação do HazOp e dos recursos requeridos. Inexperiência da equipe: um HazOp realizado por equipes inexperientes pode não atingir os objetivos desejados quanto à identificação dos perigos, ou ainda gerar recomendações não pertinentes. Líder inexperiente ou não adequadamente treinado: o líder de HazOp precisa ser tecnicamente forte e experiente na técnica, de forma a extrair os conhecimentos de todos os participantes. Falha em se estabelecer um ambiente “seguro” para os membros da equipe: um HazOp deve ser uma troca livre de informações a respeito de como a planta realmente é operada. A menos que os membros da equipe estejam livres de recriminação e possam fazer declarações do tipo “aquele sistema de bloqueio não foi testado em dois anos”, o HazOp não cobrirá algumas falhas sérias de projeto ou de operação da planta. Acreditar em medidas de proteção desnecessárias: é fundamental que o líder force a equipe a avaliar a eficácia de cada medida de proteção antes de requerê-la. Atualização deficiente do P & ID’s: em muitos casos, os P & ID’s de instalações existentes não foram mantidos atualizados, podendo causar atraso e aumento nos custos. A equipe pode falhar em identificar perigos importantes se os P & ID’s ou outros documentos estiverem imprecisos ou desatualizados. Aplicação inadequada do HazOp para determinados sistemas: para alguns sistemas, outras técnicas de identificação de perigos podem ser mais apropriadas. Num estágio inicial de um novo projeto, antes que os P & ID’s estejam estabelecidos, uma APP - Análise Preliminar de Perigos, ou mesmo um “What if”, poderão ser mais adequados. Extensas sessões de HazOp: na pressa pela conclusão do HazOp, as sessões são algumas vezes planejadas para cinco dias consecutivos ou mais, em período integral, levando a equipe ao extremo consaço. Para HazOp’s que duram o dia todo, a eficiência da equipe cai drasticamente. Na prática, para estudos que duram mais do que uma semana, um HazOp de cinco horas por dia poderá ser melhor executado, sem o cansaço da equipe. 6. APLICAÇÕES PRÁTICAS 1º Exemplo: Considere, como um exemplo simples, o processo contínuo onde o ácido fosfórico e a amônia são misturados, produzindo uma substância inofensiva, o fosfato de diamônio (DAP). Se for acrescentada uma quantidade inferior de ácido fosfórico, a reação será incompleta, com produção de amônia. Se a amônia for adicionada em quantidade inferior, haverá produção de uma substância não perigosa, porém indesejável. A equipe de HazOp recebe a incumbência de investigar “os perigos decorrentes da reação”. Unidade de produção de “DAP” 2º Exemplo: Uma reação exotérmica ocorre no reator EP 1. A temperatura da reação é controlada pelo ajuste da vazão de água através da malha de controle constituída pelos elementos TT 1, Ts 1, TC 1 e TV 1. O alarme de temperatura (TA 1) alerta o operador quando a temperatura excede as condições operacionais estabelecidas. Nessa situação, a válvula de "by pass" (H 1) deve ser aberta manualmente para aumentar a vazão de água de refrigeração. Existe também uma válvula de alívio rápido (RV 1) no costado do reator com o objetivo de evitar a ruptura do vaso. Testes recentes indicam que poderá ocorrer uma reação descontrolada, com ruptura do vaso, caso a temperatura atinja um valor elevado. REAÇÃO: A + B = C + energia. A reação é controlada em 50º C; O alarme é acionado em 60º C; A temperatura da água é de 5º C. Analisar o subsistema ÁGUA DE REFRIGERAÇÃO 7. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA KLETZ, T. A. HazOp and Hazan: Identifying and Assessing Process Industry Hazards.3rd ed. London. Institution of Chemical Engineers, 1992. Guidelines for Hazard Evaluation Procedures. American Institute of Chemical Engineers - AIChE, 1985. Chemical Industries Association. A guide to Hazard and Operability Studies. London, 1987. JONES, D. W.. Lessons from HazOp experiences. Hydrocarbon Processing. April, 1992. I Seminário Internacional de Engenharia e Análise de Riscos em Industrias Químicas e Petroquímicas. ABGR e UFBA. Salvador - Brasil, 1987. ARAUJO E LIMA, Júlio C. de & LOPES, João C. G. Estudos de Perigos e Operabilidade (Hazards and Operability Studies). Curso de Engenharia da Confiabilidade. IBP - Instituto Brasileiro de Petróleo. 1994. OLIVEIRA, Maria Cecília de. HazOp - Análise de Perigos e Operabilidade. Curso Técnicas de Análise de Risco. CETESB - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. São Paulo, 1993. ANÁLISE DE MODOS DE FALHAS E EFEITOS (AMFE) 1. INTRODUÇÃO A Análise de Modos de Falha e Efeitos (AMFE), do inglês Failure Modes and Effects Analysis (FMEA), é uma técnica para análise de riscos que consiste no exame de componentes individuais, com o objetivo de avaliar os efeitos que eventuais falhas podem causar no comportamento de um determinado sistema; é, portanto, uma análise sistemática com ênfase nas falhas de componentes, não considerando falhas operacionais ou erros humanos. É importante ressaltar que também não é objetivo da AMFE estabelecer as combinações de falhas dos equipamentos ou a as seqüências das mesmas, mas sim estabelecer como as falhas individuais podem afetar diretamente ou contribuir de forma relevante ao desenvolvimento de um evento indesejado que possa acarretar conseqüências significativas. Assim, a aplicação da técnica AMFE, em sistemas ou plantas industriais, permite analisar como podem falhar os diferentes componentes, equipamentos ou sistemas, de forma que possam ser determinados os possíveis efeitos decorrentes dessas falhas permitindo, conseqüentemente, definir alterações de forma a aumentar a confiabilidade dos sistemas em estudo, ou seja, diminuir a probabilidade da ocorrência de falhas indesejáveis. Com base no acima exposto, pode-se concluir que os principais objetivos da AMFE são:  Revisão sistemática dos modos de falha de componentes, de forma a garantir danos mínimos aos sistemas;  Determinação dos possíveis efeitos que as possíveis falhas de um determinado componente poderão causar em outros componentes do sistema em análise;  Determinação dos componentes cujas falhas possam redundar em efeitos críticos na operação do sistema em análise. A AMFE é basicamente um método qualitativo que estabelece, de forma sistemática, uma lista de falhas com seus respectivos efeitos e pode ser de fácil aplicação e avaliação para a definição de melhorias de projetos ou modificações em sistemas ou plantas industriais. Uma variação da AMFE é a AMFEC (Análise de Modos de Falhas, Efeitos e Criticidade), cuja diferença fundamental consiste em considerar, na análise das falhas identificadas, uma graduação do nível de criticidade dos efeitos decorrentes dessas falhas. Portanto, a AMFEC, além dos objetivos e resultados obtidos com a aplicação da AMFE, propicia também a avaliação comparativa das diferentes falhas identificadas, em termos de importância ou prioridade para a definição do estabelecimento de modificações ou ações de gerenciamento das possíveis anormalidades. 2. ÂMBITO DE APLICAÇÃO A AMFE pode ser utilizada nas etapas de projeto, construção e operação. Na etapa de projeto a técnica é útil para a identificação de proteções adicionais, que possam ser facilmente incorporadas para a melhoria e o aperfeiçoamento dos aspectos de segurança dos sistemas. Na fase de construção a AMFE pode ser utilizada para a avaliação das possíveis modificações que possam ter surgido durante a montagem de sistemas, o que é bastante comum; por fim, para instalações já em operação a técnica é útil para a avaliação de falhas individuais que possam induzir a acidentes potenciais. Em geral a aplicação da AMFE pode ser realizada por dois analistas que conheçam perfeitamente as funções de cada equipamento ou sistema, assim como a influência destes nas demais partes ou sistemas de uma linha ou processo. Em sistemas complexos o número de analistas é, normalmente, incrementado, de acordo com a complexidade e especificidades das instalações. De forma geral, para se garantir a efetividade na aplicação da técnica, deve-se dispor de:  Lista dos equipamentos e sistemas;  Conhecimento das funções dos equipamentos, sistemas e planta industrial;  Fluxogramas de processo e instrumentação (P&IDs);  Diagramas elétricos, entre outros documentos e informações, de acordo com a instalação ou processo a ser analisado. 3. DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO Na aplicação da AMFE devem ser contempladas as seguintes etapas:  Determinar o nível de detalhamento da análise a ser realizada;  Definir o formato da tabela e informações a serem apontadas;  Definir o problema e as condições de contorno;  Preencher a tabela da AMFE;  Apontar as informações e recomendações. O nível de detalhamento da análise a ser realizada na aplicação da AMFE, dependerá, obviamente, da complexidade da instalação a ser analisada, bem como dos objetivos a serem alcançados; assim, se a análise tiver por finalidade definir a necessidade ou não de proteções ou sistemas de segurança adicionais (redundâncias) certamente a análise deverá ser mais detalhada e criteriosa, podendo haver a necessidade de estudar cada equipamento, acessórios, interfaces, intertravamentos, etc. O formato da tabela a ser utilizado está também associado ao tipo de análise e nível de detalhamento desejado; na seqüência estão apresentados dois tipos de tabelas, sendo o segundo, um exemplo de tabela para a aplicação da AMFEC. A definição do problema e das condições de contorno deve contemplar a determinação prévia do que efetivamente será analisado; assim, de forma geral, como elementos mínimos devem ser considerados:  A identificação da planta e/ou dos sistemas a serem analisados;  O estabelecimento dos limites físicos dos sistemas, o que implica normalmente na utilização de fluxogramas de engenharia;  O reconhecimento das informações necessárias para a identificação dos equipamentos e suas relações como os demais sistemas da planta a ser analisada. Figura 1 – Exemplo de Tabela – AMFE Figura 2 – Exemplo de Tabela – AMFEC A Tabela 1, que segue, apresenta um exemplo de classificação para a categorização do nível de severidade (criticidade), associados aos possíveis efeitos decorrentes das falhas identificadas, conforme previsto na tabela da AMFEC, acima apresentada. Tabela 1 – Exemplo de Categorias de Severidade O preenchimento da tabela deve ser realizado de forma sistemática, propiciando assim as condições para a redução de eventuais omissões nessa atividade; para tanto, em geral, utiliza-se como referência um fluxograma de engenharia ou outros documentos adicionais, de acordo com a complexidade da instalação em análise. Inicia-se o preenchimento da tabela, a partir do primeiro componente (equipamento) considerado de interesse para os objetivos da análise a ser realizada, seguindo o fluxo (seqüência) normal do processo até a sua etapa final, devendo-se considerar as seguintes recomendações:  Identificação adequada dos equipamentos, considerando suas denominações formais ou dados adicionais, caso necessário;  Descrever adequadamente e contemplar os diferentes modos de falha em relação ao modo normal de operação de cada equipamento considerado na análise; assim, por exemplo, um modo de falha de uma válvula de controle que opera normalmente aberta, pode ser “falha em abrir ou falha fechada”;  Os analistas devem priorizar e se concentrar na análise, em especial, nas situações que possam provocar conseqüências relevantes;  Para cada modo de falha identificado deve-se procurar avaliara os efeitos em outros componentes ou no sistema; por exemplo, uma falha possa gerar o vazamento de um líquido por um selo de uma bomba tem um efeito imediato ao redor desse equipamento e, caso o produto seja inflamável, poderá ocasionar um incêndio afetando outros equipamentos da situados nas imediações. Por fim, para cada modo de falha e após a definição dos possíveis efeitos decorrentes da falha em questão devem ser apontadas eventuais recomendações, caso julgado necessário. 4. EXERCÍCIOS Na seqüência estão apresentados dois exemplos de forma a ilustrar a aplicação da técnica AMFE. A Figura 2, que segue, representa, de forma simplificada e esquemática, uma caixa d’ água de uso domiciliar, para a qual foi desenvolvida uma AMFE, de forma a se estudar as possíveis perdas decorrentes de falhas de seus componentes. Figura 3 – Esquema Simplificado de Caixa D’ Água A Tabela 2, apresentada na seqüência, mostra a aplicação da técnica AMFE para a caixa d’ água. Tabela 2 – AMFE – Caixa D’ Água A Figura 4 apresenta um esquema simplificado de um processo industrial com um reator exotérmico, que tem a temperatura de reação controlada pela circulação de água; na seqüência é mostrada a Tabela 3, relativa à aplicação da técnica, desta vez considerando também os modos de detecção das falhas e a severidade (criticidade) dos possíveis efeitos associados (AMFEC). Figura 4 – Reator Exotérmico Tabela 3 – AMFEC – Reator Exotérmico Tabela 3 – AMFEC – Reator Exotérmico (continuação) Tabela 3 – AMFEC – Reator Exotérmico (continuação) 5. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA DE CICCO, Francesco & FANTAZZINI, Mário L. Introdução à Engenharia de Segurança de Sistemas. FUNDACENTRO, São Paulo, 1985. SANTAMARIA RAMIRO, J. M & BRAÑA, P. A. Análisis y Reducción de Riesgos en La Industria Química. Fundación MAPFRE, Madri, 1994. Dirección General de Protección Civil. Guia Técnica: Métodos Cualitativos para el Análisis de Riesgos. Madri, 1990. AIChE/CCPs. Guidelines for Hazard Evaluation Procedures, 2nd Ed., New York, 1992.

Processo industrial de produção do farelo concentrado de soja e melaço de soja

PROCESSO INDUSTRIAL DE PRODUÇÃO DO FARELO CONCENTRADO DE SOJA E MELAÇO DE SOJA. Refere-se a presente invenção ao campo técnico de farelo concentrado de soja e melaço de soja, os quais são utilizados como ração para animais, produção de álcool e outros derivados, mais especificamente a um processo industrial de produção do farelo concentrado de soja e melaço de soja. O processo consiste da extração dos açúcares do farelo obtido após a extração do óleo da soja, através da lavagem do farelo com água e álcool etílico. O farelo passa a ter uma concentração de proteína em base seca, que varia entre 60 a 75%. Estes percentuais permitem a utilização do farelo, como substituto alimentar para diversos animais, preferencialmente na substituição da farinha de peixe para piscicultura e aqúicultura (alimentação de peixes e camarões) e na substituição da proteína do leite para leitões em fase de amamentação. O melaço resultante é utilizado para fabricação de diversos produtos derivados. "PROCESSO INDUSTRIAL DE PRODUÇÃO DO FARELO CONCENTRADO DE SOJA E MELAÇO DE SOJA" Campo técnico. Refere-se a presente invenção ao campo técnico de farelo concentrado de soja e melaço de soja, os quais são utilizados como ração para animais, produção de álcool e outros derivados, mais especificamente a um processo industrial de produção do farelo concentrado de soja e melaço de soja. O processo consiste da extração dos açúcares do farelo obtido após a extração do óleo da soja, através da lavagem do farelo com água e álcool etílico. O farelo passa a ter uma concentração de proteína em base seca, que varia entre 60 a 75%. Estes percentuais permitem a utilização do farelo, como substituto alimentar para diversos animais, preferencialmente na substituição da farinha de peixe para piscicultura e aqüicultura (alimentação de peixes e camarões) e na substituição da proteína do leite para leitões em fase de amamentação. O melaço resultante é utilizado para fabricação de diversos derivados. Estado da técnica. Atualmente vem aumentando muito a procura por alimentos com quantidades de proteínas, que possam suprir a alimentação animal. Neste segmento, uns dos produtos mais utilizados é o farelo concentrado de soja, o qual apresenta um alto teor de proteína, principalmente se comparado com outras fontes de grãos (ex. milho). A elaboração de rações para piscicultura e aqüicultura depende atualmente de um grande aporte de farinha de peixe. Com a progressiva escassez desse insumo no mercado mundial, a produção de uma ração comercial de qualidade dependerá, em futuro breve, da elaboração de um substituto adequado para a farinha de peixe, tanto no aspecto nutricional como de custo. Outro fator é no campo da suinocultura, na qual há uma demanda maior na produção por porca/ano e para alcançar essas metas, é necessária a diminuição da idade de desmame. Por esse motivo o leite tem sido substituído por concentrados de proteína da soja, a qual prepara o suíno para evitar transtornos gastrointestinais na fase de adaptação dos leitões às novas dietas após o desmame. O farelo de soja, comumente encontrada no mercado, apresenta uma porcentagem de 41% de proteína em uma base seca, esse percentual, não 5 permite a sua utilização, como única fonte de proteína nas rações de desmame. No farelo concentrado de soja, essa porcentagem sobe para uma média de 60% a 75% de proteína em uma base seca, e pode ampliar a sua quantidade na dieta alimentar no período de desmame. O documento PI0507066, “Alimento de Soja com Alto Teor de 10 Proteína”, descreve um farelo de soja com alto teor de proteína, adequado para o uso como ingrediente em operações de alimentação animal. Nele é descrito um processo em que o farelo de soja resultante já estaria pronto e com as quantidades descritas de proteína, logo após a etapa de extração do óleo de um determinado tipo soja, da dessolventização do solvente utilizado e da secagem. 15 Atualmente, a diferença do farelo de soja comercial e o farelo de soja com alto teor de proteína é o tipo de soja utilizada. O processo aplicado nos dois modelos é praticamente o mesmo, no qual o farelo é obtido após a etapa de retirada do óleo da soja, pelos processos de extração com solvente ou por extração mecânica. Se for utilizada a extração por solvente, é necessária a retirada posterior 20 do mesmo. Após esta etapa, o farelo de soja desengordurado é secado, triturado ou peletizado, moído e posteriormente pronto para o consumo como ração animal. Com o descobrimento deste mercado, as indústrias estão aumentando cada vez mais a quantidade de farelo concentrado de soja e consequentemente a produções do melaço da soja. O melaço era até pouco tempo, 25 considerado um sub-produto residual. Hoje ele é utilizado em diversos setores e o desenvolvimento de novos produtos a base desta matéria prima esta aumentando cada vez mais. Descrição da invenção. Tendo em vista à necessidade de criar alternativas as rações animais já 30existentes, preferencialmente em substituição da farinha do peixe na piscicultura, foi desenvolvido um processo industrial de produção do farelo concentrado de soja e melaço de soja, no qual proporciona um aumento do valor protéico do farelo, deixando-o com uma concentração de proteína, na ordem de 60 a 75%, e desse processo é extraída uma grande quantidade de melaço da soja, o qual poderá ser 5 utilizado em diversos produtos como: alimentos, cosméticos, combustíveis, entre outros. O processo industrial de produção do farelo concentrado de soja e do melaço de soja, consiste da extração dos açúcares do farelo produzido após a extração do óleo da soja. O processo produz um farelo do qual, compostos solúveis 10 em água e álcool, incluindo açúcares que promovem flatulência e compostos com baixas propriedades organolépticas são removidos (lavados) antes de o farelo ser novamente seco. O método de produção do farelo consiste em atingir o ponto isoelétrico da proteína de maneira que ela se tome insolúvel ao agente de lavagem que, por sua vez, solubiliza os açúcares e demais componentes que não são 15 interessantes na produção do farelo concentrado. Os objetivos, vantagens e demais características importantes da invenção em apreço poderão ser mais facilmente compreendidas quando lidas em conjunto com o processo de obtenção e a figura em anexo. Figura 1 - apresenta um fluxograma com as quantidades produzidas 20 em cada equipamento. De acordo com as especificações hoje utilizadas no processo de produção de farelo concentrado pela Imcopa, utilizando como base de cálculo a quantidade de 1.000 toneladas por dia, ou 41,67 toneladas por hora. A presente invenção de "Processo Industrial de Produção do Farelo 25 Concentrado de Soja e Melaço de Soja" utiliza como matéria-prima preferencial o farelo hipro, proveniente da soja, após a extração do óleo, sendo compreendido por um processo que retira os açucares através de um composto de água e álcool etílico, com concentrações de álcool que podem variar de 20 até 100% em volume de álcool em água e é realizado em contracorrente dentro de um equipamento denominado extrator e é neste equipamento onde ocorre a extração dos açúcares do farelo hipro. Após o extrator, o processo é dividido em duas correntes. Uma denominada “corrente líquida” e outra denominada “corrente sólida”, essas 5 correntes se separam na saída do extrator e seguem caminhos diferentes. A corrente líquida é chamada de miscela e é composta por álcool etílico, água e os açúcares que foram removidos do farelo. A corrente sólida é composta por farelo umedecido com a solução de álcool etílico e água. Como o extrator funciona em contracorrente, a entrada do farelo corresponde à saída da miscela e a entrada da 10 solução alcoólica corresponde à saída do farelo, ou seja, o primeiro banho no farelo é feito com a miscela mais concentrada, enquanto que o último banho do farelo é feito com a solução alcoólica pura, também denominada de solvente fresco. A corrente sólida segue para a dessolventização, secagem e resfriamento. Ao final destas operações, tem-se o farelo concentrado de soja que, de 15 acordo com as especificações do produto, possui uma concentração de proteína em base seca variando entre 60 a 75%. Mas preferencialmente de acordo com as especificações constantes na tabela 1. Já a corrente líquida segue para a desalcoolização, para recuperação de todo o álcool utilizado no processo e, finalmente, para a concentração dos açúcares, 20 gerando o chamado melaço de soja, que é um produto composto de água e açúcares com teores variando de 30 até 97% de açúcares em água. Mas preferencialmente com a composição de acordo com a tabela 2. O início do processo de extração ocorre na alimentação do farelo hipro nas roscas de alimentação do extrator. O extrator é o coração do processo de 25 extração. É nele onde são removidos os açúcares presentes no farelo, fazendo com que o teor de proteína aumente, produzindo o chamado SPC. Os extratores normalmente utilizados são os fabricados pela Crown Iron Works, DeSmet ou Rotocel. No extrator, além do farelo, é alimentado também álcool etílico em 30 uma concentração que pode variar de 20 até 100% em volume de álcool em água. A temperatura de alimentação do álcool varia desde a temperatura ambiente até o ponto mais próximo possível do ponto de ebulição do álcool, sendo tanto melhor a extração quanto mais alta for a temperatura do álcool. A quantidade de álcool adicionada no extrator também varia. Essa variação ocorre de acordo com a 5 quantidade de farelo que entra no extrator, sendo preferencialmente de 3 até 6 vezes, em litros de solução alcoólica por Kg de farelo, a quantidade de solução alcoólica em relação ao farelo. Por exemplo, para uma alimentação de 1 tonelada de farelo, deve-se alimentar no extrator uma quantidade de 3000 até 6000 litros de solução alcoólica. Essa solução deve ser alimentada continuamente no local onde io saí o farelo fazendo, desta maneira, com que o último banho que o farelo recebe dentro do extrator seja feito com a solução alcoólica livre de açúcares. Para processo ser econômico, o farelo deve fazer um leito com altura que varia de 20 até 200 cm. Essa altura assegura uma boa percolação, desta maneira o processo flui com uma boa lavagem sobre a massa de farelo e assegura também uma quantidade 15 viável de material dentro do extrator. O farelo pode ser alimentado no processo tanto frio quanto quente (proveniente diretamente da extração de óleo). Dentro do extrator, o farelo vai sendo levado por correntes em contracorrente com a solução alcoólica. O processo dentro do extrator é feito com vários banhos. Em cada um deles a quantidade de açúcar no farelo vai diminuindo 20 enquanto que a quantidade de açúcar na solução alcoólica vai aumentando. A recirculação da miscela é feita por meio de bombas que retiram da tremonha anterior e passa o liquido para o próximo banho. O banho é feito com chuveiros que derramam a miscela por cima da camada de farelo. Durante a recirculação nas bombas, normalmente é utilizada uma camisa com vapor para que a miscela se 25 mantenha aquecida durante todo o processo, facilitando o processo de extração dos açúcares. O farelo deve ter um tempo mínimo de residência dentro deste extrator até que seu teor de proteína tenha sido atingido. Conforme dito anteriormente, o extrator conta com duas saídas de produtos. Uma saída para a miscela e outra para o 30 farelo. Primeiramente será descrito o processo para o farelo. O farelo, após sair do extrator é passado por uma prensa para a retirada do excesso de umidade. A prensa retira normalmente até 30 pontos percentuais de umidade do farelo. Esta umidade é para este processo, álcool e água. A umidade que a prensa retirou é realimentada no extrator, pois contém certa 5 quantidade de solução alcoólica que poderá ser utilizada na extração. Essa realimentação dos líquidos das prensas normalmente é feita na parte superior da camada de farelo em um dos banhos do extrator. A umidade do farelo na entrada da prensa é normalmente de 45 até 75%. Na saída da prensa, o farelo possui uma umidade de 25 até 55%. Na prensa, o farelo é forçado a passar por uma das ío extremidades da prensa. Esta força remove parte da umidade deste farelo, fazendo um escoamento. Ao sair da prensa, o farelo é alimentado em um equipamento para sua dessolventização. Esse equipamento é normalmente denominado DT, ou dessolventizador. Neste equipamento ocorre a remoção do álcool que está 15umedecendo o farelo. Este álcool é recuperado para retomo posterior ao processo. Esta operação ocorre da mesma maneira que na extração de óleo, onde o hexano é recuperado do farelo para ser reutilizado na extração. O farelo é aquecido até que se atinja o ponto de ebulição do álcool nele contido. O álcool é arrastado sob forma de vapor e passa por um condensador onde esse álcool é condensado após troca 20 térmica com água proveniente da torre de resfriamento. O álcool condensado é reenviado aos tanques de álcool para ser reaproveitados no processo. Além da recuperação de álcool, este equipamento também reduz a umidade do farelo. Neste equipamento, o farelo é alimentado na parte superior e vai descendo em contato direto com os pratos. Estes pratos contam com aquecimento por vapor que os 25 deixam aquecidos. Esse calor dos pratos é passado ao farelo e desta maneira o álcool (nos primeiros pratos) e a água (nos pratos seguintes) vão sendo forçados para fora da superfície do farelo, por ebulição. Para facilitar o processo de recuperação do solvente e diminuição da umidade do farelo, alguns pratos contam com aquecimento direto, ou seja, injeção direta de vapor no farelo. Conforme o 30 farelo desce dentro do equipamento, sua temperatura sobe, até que o farelo que deixa o DT possui uma temperatura que varia entre 90 - 107°C normalmente. A umidade usual na entrada e saída do DT está indicada na figura 1. Após deixar o DT, o farelo é alimentado para um secador, para que a umidade final do produto possa ser obtida. O secador abaixa a umidade do farelo de 5 20 - 25% para 8 - 15%. Esse processo ocorre por contato indireto de vapor com o farelo, por meio de um feixe tubular, aumentando sua temperatura. Na umidade de saída do secador, o farelo pode ser comercializado sem problema de contaminação de qualquer tipo. Depois do secador, o farelo deve ser resfriado em um resfriador. Neste 10 equipamento o farelo entra com uma temperatura próxima a 85 °C e é resfriado com ar para uma temperatura próxima a temperatura ambiente. O resfriador, por injetar uma corrente de ar forçado contra o leito de farelo ajuda no processo de secagem deste farelo. Assim, a umidade pode cair até quatro ou cinco pontos percentuais após o produto passar pelo resfriador. Na saída do resfriador, o farelo está pronto 15 para ser estocado e comercializado, dentro de suas especificações, conforme tabela 1. Além de utilizar um DT, um equipamento de secagem e um equipamento de resfriamento, pode-se utilizar um equipamento também conhecido como DTSR (dessolventizador - secador - resfriador, ou DTDC, do termo em 20 inglês) que possui em um equipamento apenas, a função de dessolventização, secagem e resfriamento. Desta forma, o farelo sai de dentro deste equipamento já pronto para ser estocado e comercializado, dentro de suas especificações. Esse é o final do processo para o farelo (parte sólida). A miscela que deixa o extrator é enviada para recuperação de álcool e 25 para a concentração dos açúcares. Esta etapa consiste de equipamentos de destilação que primeiramente separam o álcool da miscela, enviando o álcool para os tanques para sua reutilização e gerando o melaço de soja. Depois a água é evaporada do melaço de soja, concentrando-o em açúcares de acordo com a especificação da tabela 2 A miscela da saída do extrator, concentrada em açúcares, é enviada aos tanques de miscela. Destes tanques a miscela é passada em filtros. Após sua passagem pelo filtro, a miscela entra em um equipamento chamado evaporador. O evaporador possui preferencialmente dois efeitos em série 5 de maneira que o corpo seguinte tenha um vácuo maior e, conseqüentemente, uma temperatura de ebulição mais baixa que o corpo anterior. Desta maneira, o vapor produzido em um corpo se transforma em energia para evaporar o produto que passa no corpo seguinte. Este equipamento utiliza como fonte de energia a sobra de vapor de outro equipamento que não teria mais aplicação no processo, mas que 10 ainda é rico em energia. No processo de produção do farelo concentrado de soja, é utilizada como fonte de energia a sobra de vapor alcoólico proveniente da coluna de destilação, que é o próximo equipamento por onde a miscela vai ser alimentado. Este sistema utiliza para condensação dos vapores um condensador evaporativo. O fluxo da miscela neste equipamento é o seguinte: Processo industrial de produção do farelo concentrado de soja e melaço PROCESSO INDUSTRIAL DE PRODUÇÃO DO FARELO CONCENTRADO DE SOJA E MELAÇO DE SOJA. Refere-se a presente invenção ao campo técnico de farelo concentrado de soja e melaço de soja, os quais são utilizados como ração para animais, produção de álcool e outros derivados, mais especificamente a um processo industrial de produção do farelo concentrado de soja e melaço de soja. O processo consiste da extração dos açúcares do farelo obtido após a extração do óleo da soja, através da lavagem do farelo com água e álcool etílico. O farelo passa a ter uma concentração de proteína em base seca, que varia entre 60 a 75%. Estes percentuais permitem a utilização do farelo, como substituto alimentar para diversos animais, preferencialmente na substituição da farinha de peixe para piscicultura e aqúicultura (alimentação de peixes e camarões) e na substituição da proteína do leite para leitões em fase de amamentação. O melaço resultante é utilizado para fabricação de diversos produtos derivados. 15 A miscela é bombeada para o cone de alimentação do primeiro estágio onde é atomizada para dentro do equipamento. Ao ser atomizada, a miscela se transforma em uma névoa que preenche uniformemente os tubos do corpo do estágio. Dentro destes tubos, a névoa absorve o calor dos vapores que a circundam pela parte externa dos tubos. Este calor adicionado na névoa de miscela e evapora 20 parte do álcool contido. A miscela passa por um separador de gases e todo o líquido, ao final do primeiro estágio é bombeado para o segundo estágio do equipamento. No segundo estágio ocorre exatamente o mesmo descrito acima. A miscela que sai do segundo estágio passa por aquecedores que fazem parte do próprio equipamento para aumento de temperatura. Logo após a miscela é enviada 25 para o tanque de alimentação da coluna de destilação. Os dois estágios descritos são similares quanto à forma de serem alimentados. A miscela sempre é alimentada pela parte superior do estágio através de um bico atomizador, vaporizando-se instantaneamente e preenchendo com uma névoa os tubos. Como fonte de energia do segundo estágio é utilizado o vapor de álcool proveniente da coluna de 30 destilação. Para o primeiro estágio, é utilizado o vapor de álcool gerado no segundo estágio. O vapor de álcool utilizado como fonte de energia está sempre no lado externo dos tubos, enquanto a miscela está sempre no lado interno dos tubos. O condensado de vapor de álcool dos estágios é removido por bombas para tanques de álcool. O vapor alcoólico gerado no primeiro estágio é condensado no condensador 5 evaporativo e enviado aos tanques de álcool. Na entrada dos evaporadores, a miscela está com uma concentração de sólidos solúveis de 2 até 7°Brix. Após recuperar parte do álcool, na saída dos evaporadores, a miscela está com uma concentração de sólidos solúveis de 9 até 13° Brix. ío A miscela da saída dos evaporadores entra em uma coluna de destilação. Essa coluna é responsável por desalcoolizar toda a miscela, recuperando todo álcool restante que é enviado para os tanques para ser reutilizado no processo. Já a miscela, agora desalcoolizada e chamada de melaço de soja sai na base da coluna de destilação com uma concentração de álcool próxima de zero (menor do 15 que 0,03%) com uma concentração de sólidos solúveis entre 20 e 40° Brix é enviada para um tanque antes de ser alimentada na concentração. O aquecimento da coluna é feito de modo indireto, por reboilers, que propiciam a recuperação do condensado gerado pelo vapor de aquecimento. Esse condensado é novamente enviado para a caldeira. 20 O melaço que sai da coluna de destilação é agora enviado para a concentração. A função dos concentradores é concentrar o teor de açúcar no melaço de soja dos 20 a 40 °Brix até 60 - 90 °Brix. A concentração usual de saída dos concentradores é de 75 °Brix. O processo de concentração do melaço é exatamente o mesmo da evaporação do álcool. Todo o principio é mantido. 25 O concentrador possui preferencialmente quatro efeitos em série de maneira que o corpo seguinte tenha um vácuo maior e, conseqüentemente, uma temperatura de ebulição mais baixa que o corpo anterior. Desta maneira, o vapor produzido em um corpo se transforma em energia para evaporar o produto que passa no corpo seguinte. Na concentração é utilizado como fonte de energia vapor proveniente da caldeira (vapor de escape da turbina). Este sistema também utiliza para condensação dos vapores um condensador evaporativo. O melaço é passado em um pré-aquecedor antes de ser alimentado no primeiro efeito da concentração. O melaço é bombeado para o cone de alimentação 5 do primeiro estágio onde é atomizado para dentro do equipamento. Ao ser atomizado, o melaço se transforma em uma névoa que preenche uniformemente os tubos do corpo do estágio. Dentro destes tubos, a névoa absorve o calor dos vapores que a circundam pela parte externa dos tubos. Este calor adicionado na névoa de melaço evapora parte da água contida, aumentando o volume dentro dos tubos. O 10 melaço passa por um separador de gases e todo o líquido, ao final do primeiro estágio é bombeado para o segundo estágio do equipamento. O processo descrito acima é repetido no segundo, terceiro e quarto estágios. Na saída do quarto estágio está o melaço de soja de acordo com as especificações da tabela 2 e é enviado para o tanque de melaço. Todos os estágios são similares quanto à forma de serem 15 alimentados. A água evaporada durante a concentração do melaço no quarto estágio é condensada no interior dos tubos do condensador evaporativo de onde é removido e reutilizado para condensar o vapor de água que está entrando no mesmo equipamento. Desta maneira, utiliza-se o próprio condensado para condensar o 20 vapor de água no equipamento. A água recuperada do melaço de soja que foi concentrado pode ser enviada a caldeira ou descartada. O vácuo (retirada do ar) nestes equipamentos é feito com a utilização de ejetores e condensadores. Esse é o processo industrial de produção de farelo concentrado de soja e do melaço de soja. 25 Tabela 1 - Especificações e informações nutricionais usuais do farelo concentrado de soja com o teor de 60% de proteína. Especificações: PARÂMETROS UNIDADE VALORES Proteína (N x 6,25) tal % 60 0 qual . Óleo % 2.0 Fibra % 5.0 Cinzas % 5.0 Umidade % 10.0 Atividade de Inibidor de mg/g 3.0 Tripsina Informações nutricionais: PARÂMETRO UNIDADE IMCOSOY 60 QUANTIDADE IMCOSOY 70 QUANTIDADE Energia Kcal 287 310 Energia KJ 1201 1298 Proteína g 60 >65 Lipídeos Totais (gordura) g 1,1 1,1 Gorduras Saturadas Totais g 0,25 Gorduras Monoinsaturadas g 0,25 Totais Gorduras Polinsaturadas Totais g 0,60 Colesterol mg Não Detectado Carboidratos (por diferença) g 8 6 Glicose g Não Detectado Não Detectado Frutose g 0,25 0,15 Galactose g 0,25 0,15 Lactose g 0,00 0,00 Sacarose g 2,00 1,20 Rafinose g 2,00 1,50 Estaquiose g 3,50 3,00 Sódio mg 4,20 4,00 Fibras Alimentares Totais g 20 18,50 Vitamina A IU <3 Vitamina E (como alfa- mg 0,15 tocoferol) Vitamina E IU <1 Tia mina mg 0,07 Riboflavina mg <0,02 Vitamina B6 mg 0,18 Cálcio mg 370 Fósforo mg 771 Magnésio mg 367 Ferro mg 20 Zinco mg 5 Cinzas mg 6 Água g 10 PARÂMETRO UNIDADE IMCOSOY 60 IMCOSOY 70 QUANTIDADE QUANTIDADE Ácido Merístico g <0,01 Ácido Palmítico g 0,15 Ácido Esteárico g 0,05 Ácido Oléico g 0,23 Ácido Linoléico g <0,01 Ácido Linolênico g 0,07 Histidina g 1,28 Isoleucina g 2,45 Leucina g 4,10 Lisina g 3,00 Metionina g 0,76 Metionina + Cistina g 1,46 Fenilalanina g 2,70 Tirosina g 1,95 Fenilalanina + Tirosina g 4,70 Treonina g 2,19 Valina g 2,52 Arginina g 4,00 Alanina g 2,39 Ácido Aspártico g 5,75 Ácido Glutâmico g 9,75 Glicina g 2,26 Prolina g 2,71 Serina g 3,15 Atividade de Inibidor de mg/g 3,00 Proteína Glicina PPm máx 3 Beta-Conglicinina ppm máx 2 Lectina ppm máx 1 Tabela 2 - Especificações usuais do melaço de soja com concentração de 75 °Brix. Especificações: PARÂMETROS UNIDADE VALORES (Intervalo) Umidade % 20-30 Sólidos Totais .................... % 70-80 i Cinzas ........................% .......... 16-20 Açúcares °Brix 75 i Glicose % 0,20-0,50 Frutose % 1,0-1,5 Galactose % 2,6 - 3,0 Sacarose % 17-26 Rafinose % . 9-10 Estaquiose ....................%.............. 17-19 Carboidratos Totais % 54-60 1 REIVINDICAÇÃO 1. )"PROCESSO INDUSTRIAL DE PRODUÇÃO DO FARELO CONCENTRADO DE SOJA E MELAÇO DE SOJA", utiliza como matéria-prima preferencial o farelo hipro proveniente da soja, após a extração do óleo, sendo caracterizado por um processo que retira os açucares do farelo hipro através de um composto preferencial de água e álcool etílico, com concentrações de álcool que podem variar de 30 até 100% em volume de álcool em água, sendo o primeiro estágio realizado em fluxo contracorrente dentro de um equipamento extrator, no qual são removidos os açucares presentes no farelo, resultando em dois produtos sendo farelo concentrado de soja e melaço de soja. 2. ) O processo de acordo com a reivindicação 1 pode ser caracterizado pelo uso de água ácida, o qual a lavagem pode ser feita utilizando-se água com pH próximo de 4,5, ao invés de utilizar a solução hidroalcoólica. 3. ) O processo de acordo com a reivindicação 1 pode ser caracterizado pela lavagem com água quente, o qual uma massa de farelo e água são submetidos a calor e pressão e depois extrusados para aumentar a área de contato e depois lavá-lo com água quente, para a produção do farelo concentrado de soja, ao invés de utilizar a solução hidroalcoólica. 4. ) O processo de acordo com a reivindicação 1 pode ser caracterizado pelo primeiro estágio ser realizado em fluxo co-corrente dentro de um equipamento extrator. 5. ) O processo de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado pelo uso de farelo hipro com concentração preferencial de 46% a 49% de proteína. 6. ) O processo de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado pelo uso de qualquer tipo de farelo de soja, do qual tenha sido extraído o óleo, independente do valor inicial de proteína. 7. ) O processo de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado após o uso do extrator, os produtos serem divididos em duas correntes, denominadas de corrente sólida e corrente líquida. 2/4 8. ) O processo de acordo com a reivindicação 1 e 4 é caracterizado pelacorrente sólida ser composta por farelo umedecido com álcool etílico e água. 9. ) O processo de acordo com a reivindicação 1 e 4 é caracterizado pelacorrente líquida ser uma miscela composta por álcool etílico, água e os açúcares que foram 5 removidos do farelo. 10. ) O processo de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado pelamistura dentro do extrator, ser preferencialmente de 3 a 6 vezes mais, a quantidade de solução alcoólica em relação ao farelo. 11. ) O processo de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado pelo farelo ío dentro do extrator, ser levado por correntes em contracorrentes com a solução alcoólica e passando por diversos banhos com a miscela. 12. ) O processo de acordo com a reivindicação 1 e 11 é caracterizado pelos banhos serem preferencialmente por chuveiros que derramam a miscela por cima da camada de farelo. 15 13.) O processo de acordo com a reivindicação 12 é caracterizado pelosbanhos serem realizados por atomizadores, ou imersão, ou mangueiras, ou qualquer outro dispositivo que molhe a camada de farelo com o álcool ou miscela. 14. ) O processo de acordo com a reivindicação 1 e 11 é caracterizado peloúltimo banho ser realizado com solução alcoólica pura ou solvente fresco, utilizando 20 qualquer dispositivo de banho. 15. ) O processo de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado pelo farelo após sair do extrator, passar preferencialmente por uma prensa, para a retirar aproximadamente 30 pontos percentuais de umidade, ou seja a retirada de álcool e água. 25 16.) O processo de acordo com a reivindicação 15 é caracterizado pelo álcool e a água extraído pelo processo de prensagem, realimentar o extrator. 17.) O processo de acordo com a reivindicação 15 é caracterizado pelo farelo após sair da prensa, passar preferencialmente por um dessolventizador, para a retirada do álcool restante . 18. ) O processo de acordo com a reivindicação 17 é caracterizado peloálcool extraído pelo processo de dessolventização, ser tratado e retomado ao processo. 19. ) O processo de acordo com a reivindicação 18 é caracterizado após deixar o dessolventizador, o farelo é alimentado para um secador, para que a umidade final 5 do produto seja obtida. 20. ) O processo de acordo com a reivindicação 19 é caracterizado após deixar o secador, o farelo deve ser resfriado em um resfriador, para uma temperatura próxima a temperatura ambiente. 21. ) O processo de acordo com a reivindicação 20 é caracterizado após deixar o ío resfriador, o farelo poderá ser estocado e comercializado. 22. ) O processo de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado pelacorrente líquida, ou miscela, após deixar o extrator é enviada para os tanques de miscela. 23. ) O processo de acordo com a reivindicação 22 é caracterizado após deixar o tanque de miscela, a mistura concentrada em água, álcool etílico e açucares é 15 passada preferencialmente em filtros. 24. ) O processo de acordo com a reivindicação 23 é caracterizado pelamiscela após passar pelos filtros, entrar em um equipamento evaporador, com uma concentração de sólidos solúveis de 2 até 7o Brix e sair com uma concentração de 9 até 13° Brix. 20 25.) O processo de acordo com a reivindicação 24 é caracterizado pelamiscela após sair do evaporador, entrar em uma coluna de destilação, para desalcoolização e sair com uma concentração de sólidos solúveis de 20 até 40° Brix . 26. ) O processo de acordo com a reivindicação 25 é caracterizado pelo melaço que sai da destilação, ser enviado para um equipamento concentrador, o qual concentra 25 os sólidos solúveis de 60 até 90° Brix. 27. ) O produto de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado por um farelo soja resultante, com concentração de proteína em base seca preferencial, variando entre 60 e 75%. 28. ) O produto de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado por um farelo soja resultante, com concentração de proteína em base seca mais preferencial, variando entre 63 e 75%. 29. ) O produto de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado por um farelo soja 5 resultante, com concentração de proteína em base seca ainda mais preferencial, variando entre 65 e 75%. 30. ) O produto de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado por um melaço de soja resultante, com concentração no teor de açúcar de 60° a 90° Brix, sendo a concentração de saída preferencial de 75° Brix. 10 31.) Os produtos resultantes de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado por variar suas concentrações, de acordo com o processo escolhido, tempo de extração, temperatura nos equipamentos ou em qualquer variável controlada no processo. Concentração Melaço Produzido Fdes 15,25 (ton/h) 75,00 Brix Farefo Concentrado de Soja RESUMO "PROCESSO INDUSTRIAL DE PRODUÇÃO DO FARELO CONCENTRADO DE SOJA E MELAÇO DE SOJA", refere-se a presente invenção ao campo técnico de farelo concentrado de soja e melaço de soja, os quais são utilizados como ração 5 para animais, produção de álcool e outros derivados, mais especificamente a um processo industrial de produção do farelo concentrado de soja e melaço de soja. O processo consiste da extração dos açúcares do farelo obtido após a extração do óleo da soja, através da lavagem do farelo com água e álcool etílico. O farelo passa a ter uma concentração de proteína em base seca, que varia entre 60 a 75%. Estes io percentuais permitem a utilização do farelo, como substituto alimentar para diversos animais, preferencialmente na substituição da farinha de peixe para piscicultura e aqüicultura (alimentação de peixes e camarões) e na substituição da proteína do leite para leitões em fase de amamentação. O melaço resultante é utilizado para fabricação de diversos produtos derivados. Processo industrial de produção do farelo concentrado de soja e melaço de soja PROCESSO INDUSTRIAL DE PRODUÇÃO DO FARELO CONCENTRADO DE SOJA E MELAÇO DE SOJA. Refere-se a presente invenção ao campo técnico de farelo concentrado de soja e melaço de soja, os quais são utilizados como ração para animais, produção de álcool e outros derivados, mais especificamente a um processo industrial de produção do farelo concentrado de soja e melaço de soja. O processo consiste da extração dos açúcares do farelo obtido após a extração do óleo da soja, através da lavagem do farelo com água e álcool etílico. O farelo passa a ter uma concentração de proteína em base seca, que varia entre 60 a 75%. Estes percentuais permitem a utilização do farelo, como substituto alimentar para diversos animais, preferencialmente na substituição da farinha de peixe para piscicultura e aqúicultura (alimentação de peixes e camarões) e na substituição da proteína do leite para leitões em fase de amamentação. O melaço resultante é utilizado para fabricação de diversos produtos derivados. "PROCESSO INDUSTRIAL DE PRODUÇÃO DO FARELO CONCENTRADO DE SOJA E MELAÇO DE SOJA" Campo técnico. Refere-se a presente invenção ao campo técnico de farelo concentrado de soja e melaço de soja, os quais são utilizados como ração para animais, produção de álcool e outros derivados, mais especificamente a um processo industrial de produção do farelo concentrado de soja e melaço de soja. O processo consiste da extração dos açúcares do farelo obtido após a extração do óleo da soja, através da lavagem do farelo com água e álcool etílico. O farelo passa a ter uma concentração de proteína em base seca, que varia entre 60 a 75%. Estes percentuais permitem a utilização do farelo, como substituto alimentar para diversos animais, preferencialmente na substituição da farinha de peixe para piscicultura e aqüicultura (alimentação de peixes e camarões) e na substituição da proteína do leite para leitões em fase de amamentação. O melaço resultante é utilizado para fabricação de diversos derivados. Estado da técnica. Atualmente vem aumentando muito a procura por alimentos com quantidades de proteínas, que possam suprir a alimentação animal. Neste segmento, uns dos produtos mais utilizados é o farelo concentrado de soja, o qual apresenta um alto teor de proteína, principalmente se comparado com outras fontes de grãos (ex. milho). A elaboração de rações para piscicultura e aqüicultura depende atualmente de um grande aporte de farinha de peixe. Com a progressiva escassez desse insumo no mercado mundial, a produção de uma ração comercial de qualidade dependerá, em futuro breve, da elaboração de um substituto adequado para a farinha de peixe, tanto no aspecto nutricional como de custo. Outro fator é no campo da suinocultura, na qual há uma demanda maior na produção por porca/ano e para alcançar essas metas, é necessária a diminuição da idade de desmame. Por esse motivo o leite tem sido substituído por concentrados de proteína da soja, a qual prepara o suíno para evitar transtornos gastrointestinais na fase de adaptação dos leitões às novas dietas após o desmame. O farelo de soja, comumente encontrado no mercado apresenta uma porcentagem de proteína variando de (44 - 48%) com umidade de 12,5%, esse percentual, não permite a sua utilização, como única fonte de proteína nas rações de desmame. No farelo concentrado de soja, essa porcentagem sobe para uma média de 60% a 75% com 10% de umidade, e pode ampliar a sua quantidade na dieta alimentar no período de desmame. O documento PI0507066, “Alimento de Soja com Alto Teor de Proteína”, descreve um farelo de soja com alto teor de proteína, adequado para o uso como ingrediente em operações de alimentação animal. Nele é descrito um processo em que o farelo de soja resultante já estaria pronto e com as quantidades descritas de proteína, logo após a etapa de extração do óleo de um determinado tipo soja, da dessolventização do solvente utilizado e da secagem. Atualmente, a diferença do farelo de soja comercial e o farelo de soja com alto teor de proteína é que o segundo possui uma etapa a mais. Esta etapa consiste na extração dos açucares do farelo convencional. O processo inicial aplicado nos dois modelos é praticamente o mesmo, no qual o farelo é obtido após a etapa de retirada do óleo da soja, pelos processos de extração com solvente ou por extração mecânica. Se for utilizada a extração por solvente, é necessária a retirada posterior do mesmo. Após esta etapa, o farelo convencional de soja desengordurado é secado, triturado ou peletizado, moído e posteriormente pronto para o consumo como ração animal. No processo proposto este farelo convencional proteína (44-52%) segue para um processo de extração dos açucares elevando sua proteína para valores entre (60- 75%) Com o descobrimento deste mercado, as indústrias estão aumentando cada vez mais a quantidade de farelo concentrado de soja e consequentemente a produções do melaço da soja. O melaço era até pouco tempo, considerado um sub-produto residual. Hoje ele é utilizado em diversos setores e o desenvolvimento de novos produtos a base desta matéria prima esta aumentando cada vez mais. Descrição da invenção. Tendo em vista à necessidade de criar alternativas as rações animais já existentes, preferencialmente em substituição da farinha do peixe na piscicultura, foi desenvolvido um processo industrial de produção do farelo concentrado de soja e melaço de soja, no qual proporciona um aumento do valor protéico do farelo, deixando-o com uma concentração de proteína, na ordem de 60 a 75%, e desse processo é extraída uma grande quantidade de melaço da soja, o qual poderá ser utilizado em diversos produtos como: alimentos, cosméticos, combustíveis, entre outros. O processo industrial de produção do farelo concentrado de soja e do melaço de soja, consiste da extração dos açúcares do farelo produzido após a extração do óleo da soja. O processo produz um farelo do qual, compostos solúveis em água e álcool, incluindo açúcares que promovem flatulência e compostos com baixas propriedades organolépticas são removidos (lavados) antes de o farelo ser novamente seco. O método de produção do farelo consiste em atingir o ponto isoelétrico da proteína de maneira que ela se tome insolúvel ao agente de lavagem que, por sua vez, solubiliza os açúcares e demais componentes que não são interessantes na produção do farelo concentrado. Os objetivos, vantagens e demais características importantes da invenção em apreço poderão ser mais facilmente compreendidas quando lidas em conjunto com o processo de obtenção e a figura em anexo. Figura 1 - apresenta um fluxograma com as quantidades produzidas em cada equipamento. De acordo com as especificações hoje utilizadas no processo de produção de farelo concentrado pela Imcopa, utilizando como base de cálculo a quantidade de 1.000 toneladas por dia, ou 41,67 toneladas por hora. A presente invenção de "Processo Industrial de Produção do Farelo Concentrado de Soja e Melaço de Soja" utiliza como matéria-prima preferencial o 4/12 farelo hipro, proveniente da soja, após a extração do óleo, sendo compreendido por um processo que retira os açucares através de um composto de água e álcool etílico, com concentrações de álcool que podem variar de 20 até 100% em volume de álcool em água e é realizado em contracorrente dentro de um equipamento 5 denominado extrator e é neste equipamento onde ocorre a extração dos açúcares do farelo hipro. Após o extrator, o processo é dividido em duas correntes. Uma denominada “corrente líquida” e outra denominada “corrente sólida”, essas correntes se separam na saída do extrator e seguem caminhos diferentes. A corrente 10 líquida é chamada de miscela e é composta por álcool etílico, água e os açúcares que foram removidos do farelo. A corrente sólida é composta por farelo umedecido com a solução de álcool etílico e água. Como o extrator funciona em contracorrente, a entrada do farelo corresponde à saída da miscela e a entrada da solução alcoólica corresponde à saída do farelo, ou seja, o primeiro banho no farelo 15 é feito com a miscela mais concentrada, enquanto que o último banho do farelo é feito com a solução alcoólica pura, também denominada de solvente fresco. A corrente sólida segue para a dessolventização, secagem e resfriamento. Ao final destas operações, tem-se o farelo concentrado de soja que, de acordo com as especificações do produto, possui uma concentração de proteína em 20 base seca variando entre 60 a 75%. Mas preferencialmente de acordo com as especificações constantes na tabela 1. Já a corrente líquida segue para a desalcoolização, para recuperação de todo o álcool utilizado no processo e, finalmente, para a concentração dos açúcares, gerando o chamado melaço de soja, que é um produto composto de água e açúcares 25 com teores variando de 30 até 97% de açúcares em água. Mas preferencialmente com a composição de acordo com a tabela 2. O início do processo de extração ocorre na alimentação do farelo hipro nas roscas de alimentação do extrator. O extrator é o coração do processo de extração. É nele onde são removidos os açúcares presentes no farelo, fazendo com 30 que o teor de proteína aumente, produzindo o chamado SPC. Os extratores normalmente utilizados são os fabricados pela Crown Iron Works, DeSmet ou Rotocel. No extrator, além do farelo, é alimentado também álcool etílico em uma concentração que pode variar de 20 até 100% em volume de álcool em água. A temperatura de alimentação do álcool varia desde a temperatura ambiente até o ponto mais próximo possível do ponto de ebulição do álcool, sendo tanto melhor a extração quanto mais alta for a temperatura do álcool. A quantidade de álcool adicionada no extrator também varia. Essa variação ocorre de acordo com a quantidade de farelo que entra no extrator, sendo preferencialmente de 3 até 6 vezes, em litros de solução alcoólica por Kg de farelo, a quantidade de solução alcoólica em relação ao farelo. Por exemplo, para uma alimentação de 1 tonelada de farelo, deve-se alimentar no extrator uma quantidade de 3000 até 6000 litros de solução alcoólica. Essa solução deve ser alimentada continuamente no local onde saí o farelo fazendo, desta maneira, com que o último banho que o farelo recebe dentro do extrator seja feito com a solução alcoólica livre de açúcares. Para processo ser econômico, o farelo deve fazer um leito com altura que varia de 20 até 200 cm. Essa altura assegura uma boa percolação, desta maneira o processo flui com uma boa lavagem sobre a massa de farelo e assegura também uma quantidade viável de material dentro do extrator. O farelo pode ser alimentado no processo tanto frio quanto quente (proveniente diretamente da extração de óleo). Dentro do extrator, o farelo vai sendo levado por correntes em contracorrente com a solução alcoólica. O processo dentro do extrator é feito com vários banhos. Em cada um deles a quantidade de açúcar no farelo vai diminuindo enquanto que a quantidade de açúcar na solução alcoólica vai aumentando. A recirculação da miscela é feita por meio de bombas que retiram da tremonha anterior e passa o liquido para o próximo banho. O banho é feito com chuveiros que derramam a miscela por cima da camada de farelo. Durante a recirculação nas bombas, normalmente é utilizada uma camisa com vapor para que a miscela se mantenha aquecida durante todo o processo, facilitando o processo de extração dos açúcares. O farelo deve ter um tempo mínimo de residência dentro deste extrator até que seu teor de proteína tenha sido atingido. Conforme dito anteriormente, o extrator conta com duas saídas de produtos. Uma saída para a miscela e outra para o farelo. Primeiramente será descrito o processo para o farelo. O farelo, após sair do extrator é passado por uma prensa para a retirada do excesso de umidade. A prensa retira normalmente até 30 pontos percentuais de umidade do farelo. Esta umidade é para este processo, álcool e água. A umidade que a prensa retirou é realimentada no extrator, pois contém certa quantidade de solução alcoólica que poderá ser utilizada na extração. Essa realimentação dos líquidos das prensas normalmente é feita na parte superior da camada de farelo em um dos banhos do extrator. A umidade do farelo na entrada da prensa é normalmente de 45 até 75%. Na saída da prensa, o farelo possui uma umidade de 25 até 55%. Na prensa, o farelo é forçado a passar por uma das extremidades da prensa. Esta força remove parte da umidade deste farelo, fazendo um escoamento. Ao sair da prensa, o farelo é alimentado em um equipamento para sua dessolventização. Esse equipamento é normalmente denominado DT, ou dessolventizador. Neste equipamento ocorre a remoção do álcool que está umedecendo o farelo. Este álcool é recuperado para retomo posterior ao processo. Esta operação ocorre da mesma maneira que na extração de óleo, onde o hexano é recuperado do farelo para ser reutilizado na extração. O farelo é aquecido até que se atinja o ponto de ebulição do álcool nele contido. O álcool é arrastado sob forma de vapor e passa por um condensador onde esse álcool é condensado após troca térmica com água proveniente da torre de resfriamento. O álcool condensado é reenviado aos tanques de álcool para ser reaproveitados no processo. Além da recuperação de álcool, este equipamento também reduz a umidade do farelo. Neste equipamento, o farelo é alimentado na parte superior e vai descendo em contato direto com os pratos. Estes pratos contam com aquecimento por vapor que os deixam aquecidos. Esse calor dos pratos é passado ao farelo e desta maneira o álcool (nos primeiros pratos) e a água (nos pratos seguintes) vão sendo forçados para fora da superfície do farelo, por ebulição. Para facilitar o processo de recuperação do solvente e diminuição da umidade do farelo, alguns pratos contam com aquecimento direto, ou seja, injeção direta de vapor no farelo. Conforme o farelo desce dentro do equipamento, sua temperatura sobe, até que o farelo que deixa o DT possui uma temperatura que varia entre 90 - 107°C normalmente. A umidade usual na entrada e saída do DT está indicada na figura 1. Após deixar o DT, o farelo é alimentado para um secador, para que a umidade final do produto possa ser obtida. O secador abaixa a umidade do farelo de 20 - 25% para 8 - 15%. Esse processo ocorre por contato indireto de vapor com o farelo, por meio de um feixe tubular, aumentando sua temperatura. Na umidade de saída do secador, o farelo pode ser comercializado sem problema de contaminação de qualquer tipo. Depois do secador, o farelo deve ser resfriado em um resfriador. Neste equipamento o farelo entra com uma temperatura próxima a 85 °C e é resfriado com ar para uma temperatura próxima a temperatura ambiente. O resfriador, por injetar uma corrente de ar forçado contra o leito de farelo ajuda no processo de secagem deste farelo. Assim, a umidade pode cair até quatro ou cinco pontos percentuais após o produto passar pelo resfriador. Na saída do resfriador, o farelo está pronto para ser estocado e comercializado, dentro de suas especificações, conforme tabela 1. Além de utilizar um DT, um equipamento de secagem e um equipamento de resfriamento, pode-se utilizar um equipamento também conhecido como DTSR (dessolventizador - secador - resfriador, ou DTDC, do termo em inglês) que possui em um equipamento apenas, a função de dessolventização, secagem e resfriamento. Desta forma, o farelo sai de dentro deste equipamento já pronto para ser estocado e comercializado, dentro de suas especificações. Esse é o final do processo para o farelo (parte sólida). A miscela que deixa o extrator é enviada para recuperação de álcool e para a concentração dos açúcares. Esta etapa consiste de equipamentos de destilação que primeiramente separam o álcool da miscela, enviando o álcool para os tanques para sua reutilização e gerando o melaço de soja. Depois a água é evaporada do. melaço de soja, concentrando-o em açúcares de acordo com a especificação da tabela 2 A miscela da saída do extrator, concentrada em açúcares, é enviada aos tanques de miscela. Destes tanques a miscela é passada em filtros. Processo industrial de produção do farelo concentrado de soja e melaço de soja PROCESSO INDUSTRIAL DE PRODUÇÃO DO FARELO CONCENTRADO DE SOJA E MELAÇO DE SOJA. Refere-se a presente invenção ao campo técnico de farelo concentrado de soja e melaço de soja, os quais são utilizados como ração para animais, produção de álcool e outros derivados, mais especificamente a um processo industrial de produção do farelo concentrado de soja e melaço de soja. O processo consiste da extração dos açúcares do farelo obtido após a extração do óleo da soja, através da lavagem do farelo com água e álcool etílico. O farelo passa a ter uma concentração de proteína em base seca, que varia entre 60 a 75%. Estes percentuais permitem a utilização do farelo, como substituto alimentar para diversos animais, preferencialmente na substituição da farinha de peixe para piscicultura e aqúicultura (alimentação de peixes e camarões) e na substituição da proteína do leite para leitões em fase de amamentação. O melaço resultante é utilizado para fabricação de diversos produtos derivados. Após sua passagem pelo filtro, a miscela entra em um equipamento chamado evaporador. O evaporador possui preferencialmente dois efeitos em série de maneira que o corpo seguinte tenha um vácuo maior e, consequentemente, uma temperatura de ebulição mais baixa que o corpo anterior. Desta maneira, o vapor produzido em um corpo se transforma em energia para evaporar o produto que passa no corpo seguinte. Este equipamento utiliza como fonte de energia a sobra de vapor de outro equipamento que não teria mais aplicação no processo, mas que ainda é rico em energia. No processo de produção do farelo concentrado de soja, é utilizada como fonte de energia a sobra de vapor alcoólico proveniente da coluna de destilação, que é o próximo equipamento por onde a miscela vai ser alimentado. Este sistema utiliza para condensação dos vapores um condensador evaporativo. O fluxo da miscela neste equipamento é o seguinte: A miscela é bombeada para o cone de alimentação do primeiro estágio onde é atomizada para dentro do equipamento. Ao ser atomizada, a miscela se transforma em uma névoa que preenche uniformemente os tubos do corpo do estágio. Dentro destes tubos, a névoa absorve o calor dos vapores que a circundam pela parte externa dos tubos. Este calor adicionado na névoa de miscela e evapora parte do álcool contido. A miscela passa por um separador de gases e todo o líquido, ao final do primeiro estágio é bombeado para o segundo estágio do equipamento. No segundo estágio ocorre exatamente o mesmo descrito acima. A miscela que sai do segundo estágio passa por aquecedores que fazem parte do próprio equipamento para aumento de temperatura. Logo após a miscela é enviada para o tanque de alimentação da coluna de destilação. Os dois estágios descritos são similares quanto à forma de serem alimentados. A miscela sempre é alimentada pela parte superior do estágio através de um bico atomizador, vaporizando-se instantaneamente e preenchendo com uma névoa os tubos. Como fonte de energia do segundo estágio é utilizado o vapor de álcool proveniente da coluna de destilação. Para o primeiro estágio, é utilizado o vapor de álcool gerado no segundo estágio. O vapor de álcool utilizado como fonte de energia está sempre no lado externo dos tubos, enquanto a miscela está sempre no lado interno dos tubos. O condensado de vapor de álcool dos estágios é removido por bombas para tanques de álcool. O vapor alcoólico gerado no primeiro estágio é condensado no condensador evaporativo e enviado aos tanques de álcool. Na entrada dos evaporadores, a miscela está com uma concentração de sólidos solúveis de 2 até 7°Brix. Após recuperar parte do álcool, na saída dos evaporadores, a miscela está com uma concentração de sólidos solúveis de 9 até 13° Brix. A miscela da saída dos evaporadores entra em uma coluna de destilação. Essa coluna é responsável por desalcoolizar toda a miscela, recuperando todo álcool restante que é enviado para os tanques para ser reutilizado no processo. Já a miscela, agora desalcoolizada e chamada de melaço de soja sai na base da coluna de destilação com uma concentração de álcool próxima de zero (menor do que 0,03%) com uma concentração de sólidos solúveis entre 20 e 40° Brix é enviada para um tanque antes de ser alimentada na concentração. O aquecimento da coluna é feito de modo indireto, por reboilers, que propiciam a recuperação do condensado gerado pelo vapor de aquecimento. Esse condensado é novamente enviado para a caldeira. O melaço que sai da coluna de destilação é agora enviado para a concentração. A função dos concentradores é concentrar o teor de açúcar no melaço de soja dos 20 a 40 °Brix até 60 - 90 “Brix. A concentração usual de saída dos concentradores é de 75 °Brix. O processo de concentração do melaço é exatamente o mesmo da evaporação do álcool. Todo o principio é mantido. O concentrador possui preferencialmente quatro efeitos em série de maneira que o corpo seguinte tenha um vácuo maior e, consequentemente, uma temperatura de ebulição mais baixa que o corpo anterior. Desta maneira, o vapor produzido em um corpo se transforma em energia para evaporar o produto que passa no corpo seguinte. Na concentração é utilizado como fonte de energia vapor proveniente da caldeira (vapor de escape da turbina). Este sistema também utiliza para condensação dos vapores um condensador evaporativo. O melaço é passado em um pré-aquecedor antes de ser alimentado no primeiro efeito da concentração. O melaço é bombeado para o cone de alimentação do primeiro estágio onde é atomizado para dentro do equipamento. Ao ser atomizado, o melaço se transforma em uma névoa que preenche uniformemente os tubos do corpo do estágio. Dentro destes tubos, a névoa absorve o calor dos vapores que a circundam pela parte externa dos tubos. Este calor adicionado na névoa de melaço evapora parte da água contida, aumentando o volume dentro dos tubos. O melaço passa por um separador de gases e todo o líquido, ao final do primeiro estágio é bombeado para o segundo estágio do equipamento. O processo descrito acima é repetido no segundo, terceiro e quarto estágios. Na saída do quarto estágio está o melaço de soja de acordo com as especificações da tabela 2 e é enviado para o tanque de melaço. Todos os estágios são similares quanto à forma de serem alimentados. A água evaporada durante a concentração do melaço no quarto estágio é condensada no interior dos tubos do condensador evaporativo de onde é removido e reutilizado para condensar o vapor de água que está entrando no mesmo equipamento. Desta maneira, utiliza-se o próprio condensado para condensar o vapor de água no equipamento. A água recuperada do melaço de soja que foi concentrado pode ser enviada a caldeira ou descartada. O vácuo (retirada do ar) nestes equipamentos é feito com a utilização de ejetores e condensadores. Esse é o processo industrial de produção de farelo concentrado de soja e do melaço de soja. Tabela 1 - Especificações e informações nutricionais usuais do farelo concentrado de soja com o teor de 60% de proteína. Especificações: PARÂMETROS UNIDADE VALORES 1 Proteína (N x 6,25) tal % 60.0 | qual Óleo % 2.0 | Fibra % 5.0 Cinzas % 5.0 | Umidade % 10.0 Atividade de Inibidor de mg/g 3.0 Tripsina Informações nutricionais: PARÂMETRO UNIDADE IMCOSOY 60 QUANTIDADE IMCOSOY 70 QUANTIDADE : Energia Kcal 287 310 Energia KJ 1201 1298 Proteína B 60 >65 Lipídeos Totais (gordura) g 1,1 1,1 Gorduras Saturadas Totais g 0,25 Gorduras Monoinsaturadas g 0,25 Totais Gorduras Polinsaturadas Totais B 0,60 Colesterol mg Não Detectado Carboidratos (por diferença) g 8 6 Glicose g Não Detectado Não Detectado Frutose g 0,25 0,15 Galactose g 0,25 0,15 Lactose g 0,00 0,00 Sacarose g 2,00 1,20 Rafinose g 2,00 1,50 Estaquiose g 3,50 3,00 Sódio mg 4,20 4,00 Fibras Alimentares Totais g 20 18,50 Vitamina A IU <3 Vitamina E (como alfa- mg 0,15 tocoferol) Vitamina E IU <1 Tiamina mg 0,07 Riboflavina mg <0,02 Vitamina B6 mg 0,18 Cálcio mg 370 Fósforo mg 771 Magnésio mg 367 Ferro mg 20 Zinco mg 5 Cinzas mg 6 Água g 10 PARÂMETRO UNIDADE IMCOSOY 60 IMCOSOY 70 QUANTIDADE QUANTIDADE Ácido Merístico g <0,01 Ácido Palmítico g . . 0,15 Ácido Esteárico g 0,05 Ácido Oléico g 0,23 Ácido Linoléico g <0,01 Ácido Linolênico g 0,07 Histidina g 1,28 Isoleucina g 2,45 Leucina g 4,10 Lisina g 3,00 Metionina g 0,76 Metionina + Cistina g 1,46 Fenilalanina g 2,70 Tirosina g 1,95 Fenilalanina + Tirosina g 4,70 Treonina g 2,19 Valina g 2,52 Arginina g 4,00 Alanina .....g 2,39 Ácido Aspártico g 5,75 Ácido Glutâmico .........g..... 9,75 Glicina g 2,26 Prolina B 2,71 Serina g 3,15 Atividade de Inibidor de mg/g 3,00 Proteína Glicina Beta-Conglicinina Lee tina PPm ppm ppm máx 3 máx 2 máx 1 Tabela 2 - Especificações usuais do melaço de soja com concentração de 75 °Brix. Especificações: PARÂMETROS UNIDADE VALORES (Intervalo) 1 Umidade % 20-30 Sólidos Totais % 70-80 i Cinzas % 16-20 Açúcares 'Brix 75 Glicose % 0,20 - 0,50 Frutose % 1,0-1,5 j Galactose % 2,6 -3,0 Sacarose % 17-26 i Rafinose % 9-10 Estaquiose % 17-19 : Carboidratos Totais % 54-60

Modelos de Selos Mecânicos

+Selo Mecânico Tipo 21 Selo Mecânico Tipo MG1 Selo Mecânico Selo Mecânico de Inox e de Tungstênio Selo Mecânico de Silício é na ULTRASEAL Selo Mecânico Tipo R20R Selo Mecânico Tipo 9 Multimolas SELO MECÂNICO TIPO 21 DE VITON Selos Mecânicos para Bombas Centrífugas Selo Mecânico RO e RO-TT Selo Mecânico Tipo 21 Carbeto de Silício Selo Mecânico Cr 216 DF - TriClover - Alfa Laval Selo Mecânico Cr 114 DF - TriClover - Alfa Laval Selo Mecânico Cr 218 DF - TriClover - Alfa Laval Selos Mecânicos à Pronta Entrega Selo Mecânico Tipo 9T Selo Mecânico Tipo 21 LONGO Selos Mecânicos Especiais Selo Mecânico para Bomba APV W+ Selo Mecânico Tipo 21 Tungstênio Selo Mecânico Tipo 1 Selo Mecânico Tipo 6 Selo Mecânico Tipo BTFN Selo Mecânico Tipo M377 Selo Mecânico para Bomba LKH Alfa Laval SELO MECÂNICO TS-P | TSP | TS-PB | TSPB Selo Mecânico Cartucho Selo Mecânico para Bomba Flygt Selo Mecânico para Bomba Flygt CP 3126 Selo Mecânico Multimolas Selo Mecânico Tipo MG9 Selo Mecânico para Bomba KSB Selo Mecânico Tipo 21 Duplo Selo Mecânico Tipo MG1 à Pronta Entrega! Selo Mecânico Tipo MG12 Selo Mecânico Tipo MG13 Selo Mecânico Tipo M7, M7N Selo Mecânico para Bomba Inoxpa SLR Selo Mecânico para Todos Líquidos SELO MECÂNICO TIPO 21 de BUNA Selo Mecânico para Bomba SPV Selo Mecânico Tipo M32 Selo Mecânico para Bomba Hero Selo Mecânico para Bomba Viking Selo Mecânico Climabuss CK 58 e CK 65 Selo Mecânico Cartucho para Bomba Grundfos Selo Mecânico para Bomba Tuchenhagen Selo Mecânico Tipo H12, H12N Selo Mecânico para Bomba Calpeda Selo Mecânico para Bomba Lowara Selo Mecânico para Produto Químico e Corrosivo Selo Mecânico para Bomba de Água Selo Mecânico de Alta Performance Selo Mecânico Tipo BTAR SELO MECÂNICO AGRALE Selo Mecânico Tipo 6A

O que é PTFE?

PTFE - Politetrafluoretileno CARACTERÍSTICAS: Politetrafluoretileno (PTFE) é um polímero conhecido mundialmente pelo nome comercial teflon® , marca registrada de propriedade da empresa americana DuPont. Descoberto acidentalmente por Roy J. Plunkett (1910-1994) para a empresa DuPont, em 1938, e apresentado para fins comerciais em 1946, o PTFE é um polímero similar ao polietileno, onde os átomos de hidrogênio estão substituidos por fluor, sendo assim um fluoropolímero e umfluorocarbono. A fórmula química do monômero, o tetrafluoretileno, é CF2=CF2, e o polímero -(CF2-CF2)n-. A marca teflon® engloba ainda outras resinas derivadas do PTFE, tais como a resina PFA ( perfluoroalcóixido), a resina FEP ( etileno propileno fluorado ) e a resina ETFE ( etil tri fluor etileno ). A principal virtude deste material é que uma substância praticamente inerte, não reage com outras substâncias químicas exceto em situações muito especiais. Isto se deve basicamente a proteção dos átomos de fluor sobre a cadeia carbônica. Esta carência de reatividade permite que sua toxicidade seja praticamente nula sendo, também, o material com o mais baixo coeficiente de atrito conhecido. Outra qualidade característica é sua impermeabilidade mantendo, portanto, suas qualidades em ambientes úmidos. Por estas características especiais, além da baixa aderência e aceitabilidade ótima pelo corpo humano, ele é usado em diversos tipos de prótese. É um lubrificante sólido que se impregna por laminação e ao ser friccionado forma um filme antiaderente e quimicamente inerte. Temperatura de trabalho entre - 250⁰C e 260⁰C, vaporiza a 550° C. Possui coeficiente de atrito entre 0,02 a 0,1, equivalente a gelo/gelo, livre do movimento "stick - slip".