BRPI0804553A2 - coluna retificadora de álcool por prato automatizada - Google Patents

Abstract

Coluna retificadora de álcool por prato automatizada caracterizado por monitora todas as fases durante o processo de destilação ou retificação, oferecendo ao operador informações precisas, garantindo maior domínio sobre o trabalho executado, eficiência, qualidade, segurança e padronização do álcool e cachaça.

Description

"Coluna retificadora de álcool por prato automatizada"

A presente invenção caracteriza-se pela montagem de uma Coluna retificadorade álcool automatizada que monitora todas as fases durante o processo dedestilação ou retificação, oferecendo ao operador informações precisas,garantindo maior domínio sobre o trabalho executado, eficiência, qualidade,segurança e padronização do álcool e cachaça produzido.

O grau de complexidade e a necessidade de uma supervisão contínuapara a obtenção de um padrão de qualidade e volume de produção para opequeno produtor justifica a automatização do processo de destilação doálcool e da cachaça.

É conhecido do estado da técnica que processo de destilação, é adiferença nas temperaturas de vaporização do álcool e da água que, onde estefator é utilizado para destilar o álcool, isto é, para separar a água do álcool. Oálcool etílico evapora a 78.5°C e a água a 100°C. Enquanto uma misturadestes dois líquidos evapora a uma temperatura intermediária. Como o álcoolevapora mais facilmente, sua pressão de vapor é mais alta, assim o vapor damistura contém inicialmente mais álcool que a água. O vapor é então recolhido,sendo a seguir, condensado. A repetição do processo faz com que se obtenhauma mistura com um teor de álcool cada vez maior. Onde a parte inferior dacoluna contém inicialmente uma mistura de água com cerca de 10% de álcoolna forma de vapor hidroalcoólica, que é resfriado na parte superior da coluna(condensador). Na inferior ele já entra como vapor vindo do alambique.

Em comparação com as colunas retificadoras por enchimento ( cacos devidro, cerâmicas etc) que com o tempo de utilização saturam , este sistemaaqui apresentado , por separação por prato não existe este problema.

Nesta invenção dimensionamos um termostato, um fluxostato e umpressostato na entrada da coluna, para o controle inicial dessas variáveis(parte inferior), na superior, no condensador tem-se outro termostato,fluxímetro e pressostato. Estes dispositivos são responsáveis pela abertura oufechamento de válvulas para o correto controle de temperatura, fluxo dosgases e pressão dentro da coluna. Fornecendo também informações para acentral de controle que vai tomar decisões e acionar alarmes.

O aquecimento da parte inferior e resfriamento da superior, faz com queo vapor formado em baixo suba, condensando-se na parte superior e o líquidoformado desça. Neste regime de fornecimento de calor na parte inferior eresfriamento na parte superior, forma-se dentro da coluna contra-correntes devapor e líquido, o vapor indo para cima e o líquido para baixo. A cada altura aquantidade de álcool indo para cima na mistura do vapor é a mesma indo parabaixo na mistura líquida, o mesmo acontecendo com a água.

O álcool vaporiza a uma temperatura mais baixa que a água (78.5°C), aparte do líquido que vaporiza é álcool e a parte do vapor que se condensa éágua. Assim, à medida que sobe, o vapor vai se enriquecendo de álcoolenquanto o líquido que desce vai aumentando seu teor de água

Desta maneira obtem-se o álcool com mais segurança e controle, poissuas fases são monitoradas permanentemente pela central de alarmes dossensores e válvulas. Havendo alguma discrepância os sensores irão atuar,alarmes acionarão as válvulas correspondentes, tomando decisões e/ouacionando o operador.

Atualmente nos equipamentos situados na faixa de produção de 200litros/dia, o único instrumento existente é o termômetro de coluna, que apenasexibe a temperatura naquele instante, cabendo ao operador tomar todas asprovidências e empiricamente controlar todo o processo.

Na invenção apresentada praticamente todas as fases serãomonitoradas durante todo o processo, oferecendo ao operador informaçõesprecisas, garantindo maior domínio sobre o trabalho executado, eficiência,qualidade, segurança e principalmente padronização do álcool ou cachaçaproduzido.

O processo de acordo com a presente invenção, pode ser melhor entendidapor meio dos desenhos nos quais a Figura 1 mostra uma vista frontal dacoluna onde (1) mostra um sensor de nível responsável para fazer o expurgoda água que já foi separada do álcool após sua condensação e ter decido parabase , então este sensor aciona a válvula (2) que libera este liquido atravésda saída (03) onde esta pode ser redestilada ou usada para ou outros fins.Este liquido armazenado na base (04) tem que ser liberado em um nívelabaixo da entrada da mistura hidroalcoólica em forma de vapor vindo doalambique como mostra a entrada (05), após esta entrada é colocado umfluxostato (6) para medir o fluxo de gases, e em seguido um pressostato (7)para medir a pressão que estes gases estão entrando na coluna. Para maiorcontrole medimos também a temperatura com o termostato (8), e da central decontrole abrimos ou fechamos a válvula (9) para entrada da misturahidroalcoólica, esta base é conectada no primeiro corpo de pratos (11) dafigura 1, onde por flange (10) são conectado um corpo de prato (12 e 13) aooutro, estes pratos são para retificação do álcool.

A Figura 1 mostra o terceiro corpo de pratos (13), conectado por flange aocondensador (14). Já neste corpo (13) temos a saída de álcool quente comomostra (15), este álcool é monitorado pelo termostato (16), que informa paracentral de controle a temperatura deste, e a central toma a decisão necessária.

Para um funcionamento com um padrão elevado, entra-se água fria naparte superior do condensador como mostra (17) e sai do condensador comomostra (18), esta água é monitora pelo termostato (19) que envia informaçãopara a central , onde esta, toma decisão necessária para abertura oufechamento do de fluxo de água . Ainda neste corpo na parte superior há umasaída de vapor (20) , este vapor é monitorado pelo pressostato (21), que indicapara central a pressão que este vapor esta sendo liberado, e a central tomaráas decisões necessária.

A figura 2 mostra o detalhe do prato que irá retificar os vaporeshidroalcoólica.

A figura 3 mostra o resfriador do álcool com seu corpo (22), que recebe, oálcool quente na entrada (23), este álcool é resfriado pela água fria que entrana parte inferior (24) e sai pela parte superior (25), este álcool sai pela válvula(26), é monitorado pelo termostato (27) , que envia informações para centraltomar suas decisões. Ainda neste, colocamos um alquímetro (28) para medir ograu alcoólico do álcool que sai para o reservatório, como mostra a sua saída(29).

Após as etapas de retificação onde o vapor está rico em álcool, este aoencontrar o condensador, se condensa e escore para a saída 15 da figura 1.

A qualidade e teor alcoólico do álcool são controlados pela central atravésdos sensores e válvulas.

Claims (2)

1. Coluna retificadora de álcool por prato automatizada caracterizado pormonitora todas as fases durante o processo de destilação ou retificação,oferecendo ao operador informações precisas, garantindo maior domíniosobre o trabalho executado, eficiência, qualidade, segurança epadronização do álcool e cachaça produzido.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato deusar termostato, fluxostato e pressostato na entrada da coluna, para ocontrole inicial dessas variáveis ,parte inferior, na superior, nocondensador tem-se outro termostato, fluxímetro e pressostato, estesdispositivos são responsáveis pela abertura ou fechamento de válvulaspara o correto controle de temperatura, fluxo dos gases e pressão dentroda coluna, que também informar para a central de controle que vaitomar decisões e acionar alarmes.