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1. INRODUÇÃO
Este relatório tem como objetivo documentar meu progresso e aprendizado como
Trainee de processos na Unidade de Luzimangues – TO até a start up. Durante este
período, meu foco esteve em aplicar a teoria na prática, compreendendo os processos
desde a captação de água até a operação da caldeira e distribuição de vapor para a planta
esmagadora.
A eficiência de um sistema de manufatura está intrinsecamente ligada ao
fornecimento adequado de recursos essenciais como água, energia elétrica, vapor, ar
comprimido e gases especiais. Nesse contexto, no processo de esmagamento de soja, a
caldeira e a Estação de Tratamento de Água (ETA) são componentes vitais para seu
funcionamento. A caldeira é responsável pela geração de vapor e energia, enquanto a ETA
trata a água utilizada nos processos. Esses sistemas garantem o fornecimento contínuo de
energia e água de qualidade para as operações industriais.
O processo de industrialização da soja para obtenção do óleo bruto geralmente é
dividido em duas etapas principais: a produção de óleo bruto, que resulta na casca e farelo
como subproduto, e o refino do óleo bruto produzido. Essas etapas incluem o
armazenamento dos grãos, a preparação dos grãos e a extração do óleo bruto. Antes do
início do processo de produção de óleo bruto e farelo, é crucial garantir condições
adequadas de armazenamento da soja, pois isso afeta diretamente o rendimento e a
qualidade do produto final.
2. ATIVIDADES REALIZADAS
2.1. Fluxograma da Estação de Tratamento de Água (ETA)
Período de elaboração: 23/04 a 26/
RELATÓRIO MENSAL DE PROGRESSO
DESCRITIVO:
ATIVIDADES E APRENDIZADOS COMO TRAINEE DE PROCESSOS NA UNIDADE DE
LUZIMANGUES – TO
PERÍODO:
MAIO/
Engenheiro Trainee: Guilherme Soares Lopes
Para facilitar a compreensão do processo de tratamento de água, segue fluxograma
1 com as etapas e com imagens do setor – desde a captação no reservatório até a chegada
no desaerador.
Fluxograma 1 – Estação de tratamento de água (ETA)
Captação de água
Filtro de área clássico
Sistema de
desmineralização
Ponto captação de água bruta (lagoa capacidade de 4500 m³ de água)
Tanque 1:
Água filtrada
Tanque 2:
Tanque de água
desmineralizada
Desaerador
Reservatórios de água 500 m³
Ejetor 1
Consumo: HCl – 20%
Quant = 273 kg
H
2
O = 1650 L
Vazão H 2
O
(saída)
m
3
/h
ntr (E O 2 H o ã z
Ejetor 2
Consumo: NaOH – 50%
Quant = 400 kg
H
2
O = 600 L
Etapa de regeneração:
2.2. Caldeira Aquatubular para geração de 80 toneladas/hora de vapor, 42,
Kgf/cm² e 450° C
Período de elaboração: 25/04 a 02/
Caldeira aquatubular fornecida pela empresa Linsethanol. A caldeira representada
na figura 1 utilizará biomassa (cavaco) como fonte de energia. Sua capacidade de
produção nominal será de 80.000 kg/h, a uma pressão de 45 kgf/cm
2
e vapor
superaquecido de até 450°C. Além disso, será capaz de gerar 5,0 M Watts de energia.
Figura 1 – Caldeira Aquatubular localizada em Luzimangues – TO
A figura 2 representa as partes da caldeira.
Figura 2 – Partes de uma Caldeira Aquatubular
Fonte: URSO, 2018.
Partes da caldeira aquatubular
Segue descritivo referente as partes da caldeira aquatubular (figura 2) que está
sendo implantada na unidade de Luzimangues, distrito de Porto Nacional.
Silo de combustível
Fornalha
Conjunto dosador de cavaco
Parte externa Parte interna
Grelha do tipo Pin hole
Espargidor pneumático
Ação do ventilador
primário
Esteira de saída de cavaco/
pó não queimado
Parede d’agua
Serpentinas
(Superaquecedor)
Roscas
alimentadoras
de cavaco
Abertura de descarga
de cavaco na fornalha
No balão de vapor, ocorre a adição de produtos químicos e descarga de purga
contínua (controle de sólidos). O balão ainda e um reservatório de nível (absorve
mudanças rápidas no consumo de vapor).
Tubulão de água
Superaquecedor e Dessuperaquecedor
Visualização:
Balão superior
(Tubulão de vapor)
Conexão de feixes
para descida de
água
Balão inferior
(Tubulão de água)
Banco de tubos (bank)
Interno Externo
As serpentinas do superaquecedor são
distintas, e estão interligadas do 1° coletor ao
2° coletor.
Os tubos saem do balão superior, fazem uma
curva descendente e, em seguida, sobem em
direção ao coletor do 1° passo.
As serpentinas estão interligadas entre os
coletores – auxiliam no ganho de
temperatura. Coletor 2° passo
Coletor 1° passo
downcomers
A válvula “dessuper” recebe
água do condensador e libera
no 2° coletor final de saída
para ganho de temperatura.
Economizador (ECO)
Pré – aquecedor ou pré-ar
Por ex, entrada de
água:
DESAERADOR
Externo Interno
Sistema de circulação
de água dentro do eco
Passagem de vapor com partículas
sólidas (que serão coletadas no
sistema de fuligem)
Por ex, saída de água:
Tubulações em
formato de
serpentina
Entrada de ar
da atmosfera
O pré aquecedor aquece o ar de entrada da
fornalha trocando calor com os gases de exaustão
da caldeira, aumentando a eficiência da caldeira
através da diminuição da queda de temperatura da
combustão.
Gases de combustão oriundos da caldeira
Queda de
fuligem
Calor sensível
T = 27 °
T = 60°
Excesso de ar necessário
Calor latente
Nessa região ocorre
a circulação de gases
da combustão
2.3 Teste hidrostático
No dia 26 de abril de 2024, foi realizado um novo teste de pressão hidrostática,
durante o qual foram identificados vazamentos em 3 tubos de conexão, conhecidos como
rizers, no tubulão superior, e em 6 tubos do feixe tubular de alimentação, localizados no
tubulão inferior. Fiz o acompanhamento dessa atividade junto à empresa terceirizada
responsável pela montagem, conforme mostrado na figura 3 abaixo.
Figura 3 – Inspeção de verificação de vazamento na caldeira
Vale ressaltar que a caldeira passou por alterações nas suas condições de trabalho.
Portanto, valor novo de referência para o teste hidrostático do projeto será de 82,
Kgf/cm
2
(pressão hidrostática 1,5 vezes a PMTA de 55 Kgf/cm
2
) e de trabalho a 45
Kgf/cm
2
Entretanto, devido às adversidades enfrentadas, como falhas mecânicas na bomba
de alimentação de água (figura 4) e vazamentos nos tubos da caldeira, não foi viável
concluir o teste hidrostático conforme o planejado inicialmente.
Figura 4 – Sistema de alimentação de água
O teste foi conduzido utilizando água filtrada e a pressão de teste foi mantida até o
desgaste da corrente da bomba de alimentação, totalizando aproximadamente 5 horas de
duração. O vazamento foi identificado quando a pressão atingiu 67 Kgf/cm
2
, conforme
ilustrado na figura 5.
Figura 5 – Teste hidrostático
2.4.1 Recepção e armazenamento
Oriunda de vários produtores/fornecedores da região, a soja chega à unidade
industrial em caminhões. Esses passam pelo setor de classificação em que se é retirado
uma amostra do grão para que sejam feitas análises de qualidade. A classificação será feita
conforme os limites máximos de tolerância da Tabela 1 apresentada a seguir:
Tabela 1. Parâmetros bases para classificação do grão de soja
Fator de qualidade Padrão básico (%)
Umidade 14,
Grãos quebrados 30,
Impurezas e ou matérias estranhas 1,
Grãos Avariados 8,
Em seguida, os grãos são encaminhados à moega para a descarga do grão. Depois
de descarregada a soja passa por um processo de pré-limpeza, constituído por peneiras
vibratórias, as quais conseguem separar boa parte das cascas, pó e particulados presentes.
A depender da umidade do grão, normalmente até 14%, é necessário passá-lo pela etapa
de secagem antes do armazenamento, expondo os grãos a uma corrente de ar quente, a
qual é aquecida indiretamente com vapor. Posteriormente, os grãos são transportados
pelos elevadores até o armazém, onde são monitorados constantemente por sensores de
temperatura para garantir as condições ideais de armazenamento.
2.4.2 Planta de preparação
Na preparação do grão para posterior extração do óleo tem-se as seguintes etapas
apresentadas:
Armazém de
casca e farelo
Biodiesel
Secador/
condicionador
Limpeza
Quebrador
1° etapa
Quebrador
2° etapa
Coluna de
ar 1° etapa
Coluna de
ar 2° etapa
Laminadores
Extração
Silo pulmão
Segue a figura 6, a qual representa a unidade de preparação de soja, atualmente em
fase incompleta – projetada para alcançar uma capacidade total de processamento de
2.500 toneladas, preparada para operar a uma taxa diária de 3.000 toneladas.
Figura 6 – Planta de preparação de soja
Partes da planta de preparação
Inicialmente, a soja é descarregada do armazém e direcionada para o silo pulmão.
Silo pulmão
Silo pulmão
Capacidade: 3198 m
3
Visualização lateral
Transportador de corrente
Capacidade: 750 Kg/m
3
Descarga no 1º elevador
Capacidade: 150 t/h
Expander
O Secador/Condicionador Vertical realiza duas funções essenciais de forma
simultânea: condiciona os grãos de soja, com casca, elevando sua temperatura de
aproximadamente 25ºC para cerca de 75ºC, enquanto atua como secador, reduzindo a
umidade dos grãos de cerca de 13,5% para 10,5%. Esse processo é realizado em um tempo
de retenção de aproximadamente 40 minutos.
Moega de alimentação
T
entrada
A parte interna do VSC e composta por
grade de separação de impurezas
grossas; cantoneiras de aço inoxidável
para proteção ao desgaste e aumento da
área de contato. Material flui por
gravidade.
As 09 seções de aquecimento do VSC são
quadradas com coletor de vapor de um lado
e outro coletor de condensado no lado
oposto. O vapor passa pelos tubos elípticos.
Seção de aquecimento
Grade de separação
Ar falso nos 2 módulos de saída de ar
(exaustão) e ar quente nos 3 módulos de
entrada de ar.
Módulos de entrada de ar quente Construídos em aço inoxidável, com
motor 150 CV. Vazão de 60 m
3
/h.
Pressão 400mm H 2 O. O sistema de
aspiração é concebido como um sistema
de pressão negativa. O ventilador é
projetado para puxar os gases e
partículas leves e mandar para o
ciclone.
Ventilador de exaustão
Moega de descarga da soja condicionada
T
saída
As descargas e rotas de fluxo
de ar quente são controladas
pelas válvulas “ jumpers ”
Componentes adicionais que compõem o VSC:
Moinhos quebradores e sistema de exaustão
Tanque pulmão de
condensado
Tubulação de vapor
Purgador/boia de
condensado
Tanque de
condensado do VSC
Coletor de vapor
Moinho quebrador
Quebrador 2 Quebrador 1
Coluna de ar (CA)
Quebrador 4 Quebrador 3
CA 2 CA 1
CA 4 CA 3
Radiador – Sistema
de resfriamento
*Fornece ar para as
colunas de ar*
Filtro manga – Filtrar
os finos oriundos da
peneira e descarregar
no redler de cascas e
finos
Sistema de exaustão
Silo de cascas e finos
1ª tubulação: Retira o ar
2ª tubulação: Fornece o ar
Redler receptor de cascas e finos
liberados do filtro manga (finos da
peneira) e dos sistemas de exaustão
Elevador/ transportador de finos
para as peneiras – Sistema de
separação de cascas e finos
Redler de alimentação nos
quebradores
Bulk flow (BK) de
alimentação nos laminadores
Saída para atmosfera
Ventilador
Transportador de
quebrados
Imagens dos equipamentos e materiais auxiliares do sistema de peletização:
Rosca batedora e Rosca infinita
Peneira
Moinho quebrador
By pass da rosca batedora
Elevador de cascas e finos
da rosca
Coluna de ar da peneira
Sistema de exaustão
Sistema para peletização
Silo casca – Alimentador moinho
Peletizadoras
Filtro manga
2.4.3. Planta de extração
Conforme mencionado anteriormente, o projeto para a construção da planta de
preparação desta empresa prevê uma capacidade diária de produção de 2.400 toneladas de
soja, obtendo no fim da com um teor de óleo extraível (B-14) total de 19,50%. A figura 6
ilustra o antes e depois da montagem da planta de extração.
Segue descrição da operação de cada parte do processo.
Antes
Depois
