Desafio
Uma usina de etanol no Meio-Oeste dos EUA precisava paralisar as operações a cada seis meses para hidrojateamento do sistema evaporador devido à alta pressão causada pela incrustação do evaporador e restrições no projeto original da usina. O projeto da usina, um sistema original de três evaporadores, não permitia um único evaporador CIP (limpeza no local) sem interromper a produção. O hidrojateamento do sistema evaporador a cada seis meses resultava em uma perda de produção de oito dias por ano e expunha os trabalhadores a riscos adicionais de saúde e segurança.
Solução
A Veolia analisou os dados operacionais do sistema de evaporação de execuções de processos anteriores e analisou amostras de depósito para ajudar a determinar quais soluções aplicar para reduzir a taxa de incrustação em todo o sistema evaporador. A série FoodPro* da Veolia oferece uma seleção especial de dispersantes e aditivos para controle de depósitos projetados para lidar com depósitos orgânicos e inorgânicos. Alguns produtos podem ser usados em operação, enquanto outros são projetados para limpeza fora de operação. Os agentes de controle de incrustação em operação FoodPro DCF em combinação com os limpadores fora de operação FoodPro OLC foram cuidadosamente selecionados com base nos dados analisados.
Uma referência do desempenho do sistema foi estabelecida com base em dados históricos do processo. A equipe de operação da usina, em colaboração com a Veolia, definiu uma meta de redução de 50% na taxa de incrustação do evaporador ao utilizar os aditivos FoodPro exclusivos da Veolia.
Embora o tratamento em operação FoodPro DCF tenha permitido períodos mais longos entre as limpezas, reduzindo a incrustação orgânica e inorgânica, foram tomadas medidas para obter limpezas completas quando necessário. A usina instalou linhas de desvio ao redor de cada evaporador para permitir procedimentos CIP individuais e otimizar o uso de limpadores fora de operação FoodPro OLC, minimizando o impacto na produtividade da usina.
Resultado
Após a implementação do tratamento de controle de incrustação FoodPro DCF, os dados operacionais demonstraram que a taxa de aumento de pressão foi significativamente reduzida em todas as execuções subsequentes do processo. Como os evaporadores individuais mostravam sinais de incrustação, CIPs direcionados agora poderiam ser aplicados estrategicamente, o que reduziria significativamente o número de CIPs e a quantidade de água, produtos cáusticos e outros produtos químicos usados.
A partir da diminuição do acúmulo de pressão nas unidades, determinou-se que a taxa de incrustação foi reduzida em 91%. Como os CIPs agora eram otimizados e suficientes para redefinir os evaporadores às condições operacionais projetadas, nenhum hidrojateamento precisou ser feito em mais de 5 anos.
A eliminação dos dias de produção perdidos devido ao hidrojateamento aumentou a produtividade da usina em US$ 1,5 milhão por ano.
Embora o tratamento FoodPro tenha reduzido drasticamente a taxa de incrustação em 91%, ele também permitiu que a usina executasse um maior teor de sólidos fora do sistema evaporador. O teor de sólidos do xarope aumentou, em média, 18%. Esse aumento nos sólidos do xarope reduziu o uso geral de energia em cerca de 10% somente no secador, proporcionando economia adicional e diminuindo a intensidade de uso de carbono da operação.
Além disso, a eliminação do hidrojateamento evitou a exposição do pessoal de manutenção da usina a condições perigosas e eliminou o uso de água associado a esse procedimento.