Biomassa: como medir a umidade do bagaço de cana?

A medição do teor de umidade do bagaço de cana é feita por meio de medidores eletrônicos aplicados diretamente na bica de saída do bagaço, logo após o último terno da moenda (também usado nas linhas com difusor). Esses medidores fornecem leituras contínuas a uma taxa de 5 Hz e são aplicados na parte central da ‘bica’ ou em três pontos (ver ilustrações abaixo). Esta última opção mostra ao operador o perfil de umidade no sentido transversal do fluxo, importante para o ajuste de pressão nos rolos do terno de secagem.

Para que medir a umidade do bagaço de cana?

Conhecer o teor de umidade do bagaço de cana na saída do processo de esmagamento é fundamental em pelo menos dois pontos de vista: 

O primeiro refere-se à extração, ou seja, ao processo de esmagamento que retira os açúcares da cana. Se o bagaço apresenta teor de umidade elevado significa (entre outros fatores) que parte do caldo ainda permanece no bagaço, resultando em redução na quantidade de açúcar retirado da cana. Se o bagaço está com baixo teor de umidade é possível que parte do açúcar ainda permanece no bagaço pois não houve água suficiente para retirá-lo. Com essas informações o operador poderá atual nas válvulas de embebição ou na pressão dos rolos para atingir o ponto ótimo.

O segundo leva em consideração o processo posterior, normalmente a queima do bagaço para produção de energia térmica em caldeiras de grande porte. Sob esse ponto de vista o sistema de controle da caldeira deve conhecer o teor de umidade do combustível que receberá para ajustar os parâmetros de controle de maneira a garantir sua performance. Combustível com alto teor de umidade por tempo demasiadamente longo ‘derruba’ a caldeira (diminui sua capacidade de produzir vapor), e também pode provocar explosões dentro da fornalha.

Precisão das medidas de umidade in-line

A tecnologia aplicada nos medidores da linha foi desenvolvida há cerca de 15 anos e as aplicações no bagaço de cana iniciaram em 2009. Até então as medições eram feitas por amostradores eletropneumáticos que retiram amostras do bagaço e são enviadas ao laboratório para análise (são feitas algumas poucas amostras por turno e a precisão dos resultados é comprometida por vários fatores (amostra não uniforme e demora na coleta do material acumulado entre outros).

Os medidores eletrônicos apresentam resultados muito precisos (ver exemplo abaixo) e o volume amostral é muito significativo. Suponha uma linha com capacidade de esmagamento de 1 Milhão de toneladas de cana por safra. Nesse período serão produzidas cerca de 300.000 toneladas de bagaço. Considerando-se uma instalação de padrão médio (tamanho da bica, velocidade do fluxo, etc) verifica-se que cerca de 22 toneladas de bagaço têm seu teor de umidade analisado por um único medidor de umidade UmiChip a cada DIA ( 2% do bagaço produzido naquele período). Se utilizarmos três sensores na bica de saída essa quantidade será de 65 toneladas por dia, 6% do total!  Para comparar: no mesmo período, com amostragens feitas de hora em hora, o volume de bagaço analisado seria de 7,5 kg (0,0075 tonelada ou 0,0007%). Além do número de amostras analisadas ser muito elevado a precisão das medidas não é afetada pelos procedimentos de coleta e análise tradicionais.

Exemplos de Aplicação

Como medir a umidade do bagaço de cana

Este último parágrafo foi extraído do relatório feito na validação do UmiCana para a Atvos-Odebrecht.

Autor:

Celso Martini

Diretor Comercial Marrari Automação


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