INTRODUÇÃO À INSTRUMENTAÇÃO Parte 01

INTRODUÇÃO À INSTRUMENTAÇÃO

INSTRUMENTAÇÃOé a ciência que aplica e desenvolve técnicas para adequação de instrumentos de medição, transmissão, indicação, registro e controle de variáveis físicas em equipamentos nos processos industriais.

Nas indústrias de processos tais como siderúrgica, petroquímica, alimentícia, papel, etc.; a instrumentação é responsável pelo rendimento máximo de um processo, fazendo com que toda energia cedida, seja transformada em trabalho na elaboração do produto desejado. 

As principais grandezas que traduzem transferências de energia no processo são: PRESSÃO,

NÍVEL, VAZÃO, TEMPERATURA; as quais denominamos de variáveis de um processo.

CLASSIFICAÇÃO DE INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO

Existem vários métodos de classificação de instrumentos de medição. Dentre os quais

podemos ter:

Classificação por:

•função

•sinal transmitido ou suprimento

•tipo de sinal

Classificação por Função

Conforme será visto posteriormente, os instrumentos podem estar interligados entre si para realizar uma determinada tarefa nos processos industriais. A associação desses instrumentos chama-se malha em uma malha cada instrumento executa uma função.

Os instrumentos que podem compor uma malha são então classificados por função cuja

descrição sucinta pode ser liga na tabela 01.

Tratamento de Águas Industriais

Tratamento de Águas Industriais

O setor sucro-alcooleiro representa significativo impacto sobre a gestão dos recursos hídricos no Brasil. O Brasil é grande produtor, tendo, aproximadamente, 400 indústrias de açúcar e álcool no país. O processo produtivo de açúcar consome quantidade significativa de água gerando

grande quantidade de águas residuárias, impactando consideravelmente os recursos hídricos.

 A racionalização do uso de água pela indústria pode alterar este quadro, sendo necessário o pleno conhecimento dos processos industriais, também, pelos órgãos gestores de recursos hídricos.Apresentase neste, um estudo de caso, realizado na Usina Coruripe, localizada no município de Coruripe-AL, 

onde a demanda de água para lavagem de cana é uma das maiores.

Por este motivo, foi realizado um balanço hídrico e uma avaliação da qualidade dessas águas, objetivando avaliar opções de reúso interno 

a fim de minimizar a quantidade de água captada pela usina, constatando que, o circuito de água de lavagem de cana tem taxa de aplicação consideravelmente baixa, 5,6 m³/TC, com elevada fração de água de reposição, correspondendo a 92,5% da demanda que ocorre, devido à alta parcela de reposição a carga orgânica dessa água, medida como DQO, apresentando valores inferiores aos citados na literatura.

Tratamento do caldo

Tratamento do caldo

O processo de fermentação ou destilação do caldo exige cuidados mínimos que garantam a qualidade do processo e evitem problemas na centrifugação do vinho ou na destilação. O tratamento do caldo tem os seguintes objetivos: eliminação de impurezas grosseiras (bagacilho, areia), que aumentam o desgaste dos equipamentos e as incrustações, além de diminuírem a capacidade de produção e dificultarem a recuperação do fermento; máxima eliminação de partículas coloidais, responsáveis pela maior formação de espuma e também por dificultarem a recuperação do fermento; preservação de nutrientes, vitaminas, açúcares, fosfatos, sais minerais e aminoácidos livres, necessários ao metabolismo das leveduras; minimização de contaminantes microbianos, os quais competem com as leveduras pelo substrato e podem produzir metabólitos tóxicos a estas, diminuindo a eficiência e a viabilidade do fermento. É importante ressaltar que o rendimento de uma destilaria depende de uma série de fatores, como: qualidade da cana; eficiência de lavagem; preparo para moagem; assepsia da moenda e condução do processo fermentativo. Condução do tratamento O tratamento do caldo para produção de álcool envolve: peneiramento, calagem, aquecimento, decantação, concentração e resfriamento. Considera-se que a lavagem da cana é responsável pela remoção de grande parte das impurezas grosseiras, sendo que essa eficiência depende não só do volume de água, mas também da qualidade da aplicação, do tipo de mesa instalada e das condições de solo e clima durante o carregamento. Peneiramento Visa a redução das partículas leves (bagacilho) e pesadas (areia, terra etc). Os equipamentos utilizados são peneiras e hidrociclones, os quais conseguem eficiência de 70 a 85%, dependendo do teor de sólidos na alimentação, condições de operação, abertura de telas etc. As principais vantagens de sua utilização são, sobretudo, a redução de entupimento e de desgastes em outros equipamentos, válvulas e bombas. Caleação O tratamento de caldo com leite de cal não somente provoca a floculação e favorece a decantação das impurezas, mas também protege os equipamentos contra a corrosão. Em relação ao pH a ser alcançado,  quanto mais se aproxima de sete, maior é a remoção de nutrientes do caldo e o excesso de cal pode afetar o crescimento da levedura em cultura. O pH do caldo decantado é ideal quando atinge a faixa entre 5,6 e 5,8, pois não provoca remoção significativa de nutrientes e diminui a ação corrosiva do caldo sobre os equipamentos, além de favorecer a redução do número de microrganismos contaminantes. A calagem é conduzida continuamente pela mistura do leite de cal com o caldo no tanque de calagem, sendo a dosagem automaticamente controlada pelo monitoramento do pH do caldo calado. Aquecimento O aquecimento consiste em elevar a temperatura do caldo entre 103 e 105º C (Celsius). O aquecimento em si pouco reduz a contaminação microbiana devido ao baixo tempo de residência à elevada temperatura. Para aquecer o caldo, utiliza-se normalmente aquecedores verticais, horizontais, tubulares.Após o aquecimento o caldo é levado para a próxima etapa, a decantação. Decantação Visando a separação (por meio da gravidade) de impurezas com mínima remoção de nutrientes, a decantação (Figura 1) é conduzida em menor intensidade na clarificação do caldo para destilaria do que para produção de açúcar. Esta menor intensidade é dada pelo menor tempo de retenção do caldo no decantador, que gira em torno de três ou três horas e meia contra quatro a cinco horas para a fabricação de açúcar.   Fig. 1. Decantação do caldo da cana-de-açúcar. Foto: Patrícia Cândida Lopes. Concentração do caldo A concentração do caldo para produção e armazenamento de xarope é uma das operações de tratamento que serve como estratégia tanto para a elevação do teor de açúcar total do mosto, com conseqüente aumento do teor alcoólico, quanto para se garantir a continuidade do processo fermentativo em paradas de moagem. No caso de armazenamento de xarope, sua concentração deve ser a mais elevada possível sem, contudo, atingir um limite próximo ao crítico da cristalização. A concentração ideal para armazenamento gira em torno de 60 graus brix (valor do teor de sólidos solúveis contidos no caldo), embora usualmente se produza com concentração entre 50 a 55 brix. A temperatura do caldo que alimenta a dorna é um fator importante no rendimento da fermentação. O sistema de resfriamento de dorna é projetado para manter a temperatura de fermentação e não para resfriar o caldo. Portanto, o caldo proveniente do tratamento deve ser resfriado a temperaturas convenientes por um equipamento adicional antes de ser direcionado à alimentação das dornas. Autor(es): André Ricardo Alcarde