Uma destilaria de rum nas Ilhas Virgens Americanas utiliza um processo exclusivo de destilação de cinco colunas para remover impurezas e atender aos mais altos critérios de qualidade e suavidade do rum.
Como parte do tratamento de efluentes, a vinhaça (resíduo da destilação) é concentrada em um evaporador de película descendente (FFE) e vendida como ração animal. A alta concentração de material orgânico e inorgânico na vinhaça, aliada à evaporação no FFE, causava incrustações recorrentes, limitando a produtividade e exigindo limpezas frequentes. Durante vários anos, a destilaria utilizou o hidrojateamento como principal método de remoção de depósitos no FFE (Figura 1), com um custo médio de US$ 200.000 por limpeza. As tentativas de hidrojateamento foram apenas parcialmente bem-sucedidas e representavam uma tarefa de alto risco que exigia entrada em espaço confinado, trabalho em altura e manuseio de equipamentos de alta pressão.
O fabricante do evaporador havia recomendado uma limpeza no local (CIP) de 2 etapas, mas o procedimento não era claro e padronizado, de modo que os benefícios eram inconstantes e difíceis de quantificar. Além disso, uma alta quantidade de resíduo CIP era gerada e precisava ser tratada antes do descarte.
A destilaria pretendia desenvolver um procedimento CIP padronizado e eficiente que lhe permitisse eliminar uma atividade de alto risco e melhorar a produtividade e a confiabilidade.
Figura 1. Os depósitos do evaporador de película descendente (FFE) eram difíceis de remover e limitavam a produtividade
Nossos especialistas em aplicações da Veolia prestaram apoio à equipe local na condução de uma auditoria de processo dos evaporadores de vinhaça. Historicamente, um procedimento de limpeza CIP de 2 etapas com carbonato de sódio seguido de uma solução de ácido cítrico era usado. No entanto, devido à escassez de água e às restrições de tratamento de efluentes, a usina optou por simplesmente fazer o hidrojateamento nos evaporadores de vinhaça. O procedimento de limpeza química original não era claro quanto às concentrações, tempos e métodos de aplicação, então, os resultados foram altamente variáveis. Os indicadores de desempenho e as condições que indicavam a necessidade de limpeza também não eram determinados, de modo que a frequência de CIP ficava a critério de cada operador.
A auditoria da Veolia incluiu uma revisão das condições operacionais e uma análise das tendências operacionais históricas. Uma análise detalhada do depósito do evaporador permitiu que nossa equipe de especialistas do setor entendesse quais contaminantes eram mais suscetíveis a causar a incrustação e como evitar seu acúmulo. Foram identificados indicadores-chave de desempenho para destacar a frequência adequada de aplicação de CIP.
A Veolia oferece um amplo portfólio de tratamentos anti-incrustação e controle de depósitos de alimentos e bebidas na linha de produtos FoodPro*. Com experiência de décadas no suporte à indústria de alimentos e bebidas, incluindo os segmentos de bebidas alcoólicas, etanol e biocombustível, a Veolia está equipada de modo único para analisar e entender os desafios de processamento dos produtores e fornecer programas personalizados de tratamento e monitoramento.
Como a análise do depósito da destilaria mostrou que sua composição era em grande parte de contaminantes orgânicos (Figura 2), a Veolia recomendou um procedimento CIP de etapa única usando uma mistura FoodPro OLC contendo uma mistura de álcalis e dispersantes especificamente formulada para uso em limpeza off-line.
Figure 2. Picture and composition analysis of deposit showing dominant organic formation
Resultado
Um processo CIP usando o limpador de etapa única FoodPro OLC selecionado foi realizado no evaporador de vinhaça durante a execução da usina. A primeira limpeza resultou em melhor desempenho do evaporador de vinhaça, como evidenciado pela redução na pressão diferencial (dP) em toda a unidade e pelo tempo de operação operacional estendido antes que outro CIP fosse necessário. Isso indica que a limpeza removeu efetivamente os depósitos de incrustação que estavam restringindo o fluxo e impedindo a eficiência da transferência de calor.
Para melhorar ainda mais o tempo de operação e o desempenho do evaporador, a Veolia recomendou o uso de um aditivo anti-incrustação FoodPro para controlar a formação de depósitos inorgânicos durante a operação. Esse aditivo FoodPro é aprovado como um aditivo para ração animal, portanto, injetá-lo no fluxo de processo estava em conformidade com os regulamentos. Além disso, o aditivo proporcionou melhorias adicionais no controle da dP e na extensão dos tempos de execução.
O procedimento CIP de etapa única e o controle de incrustação inorgânica recomendados pela Veolia simplificaram e aceleraram o processo de limpeza, ampliaram o tempo de operação e reduziram o tempo de inatividade necessário para cada limpeza. A usina essencialmente suspendeu as limpezas de hidrojateamento, substituindo esse procedimento perigoso e caro por limpezas CIP seguras, simples e eficientes. Como resultado do aumento do tempo de operação e do menor tempo de inatividade devido às limpezas eficientes e ao tratamento anti-incrustação on-line, a capacidade da destilaria aumentou de 10,5 M PG (galões de prova) para 12 M PG; um aumento de cerca de 14%, cujo valor representou mais de US$ 450.000 por ano em ganho de produtividade.
*Marca registrada da Veolia. Pode estar registrada em um ou mais países.