Uma das etapas no processamento da cana-de-açúcar é a concentração do caldo. Essa execução é feita pela ação dos pré-evaporadores e evaporadores e tem o objetivo de reduzir ao máximo o teor de água do produto previamente clarificado.

A etapa de concentração do caldo produz um efeito colateral: a formação de incrustação através da cristalização de sais insolúveis. Conforme a água é removida, os sais presentes passam a ter sua solubilidade reduzida e começam a se compactar na forma cristalina, dando origem às incrustações nas superfícies metálicas dos equipamentos e tubulações.



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Estas incrustações reduzem a troca de calor dos evaporadores, diminuindo a produtividade deste processo, podendo aumentar o consumo energético para manter a eficiência na concentração de caldo. Desse modo, procurando alcançar a otimização dos processos, é necessário fazer a limpeza periódica de todo o sistema. Para isso, são aplicadas suas metodologias para a desincrustação: a limpeza química e a mecânica.

A metodologia que vem ganhando espaço neste mercado é a limpeza química. Este procedimento possui diversas vantagens em comparação à limpeza mecânica/hidrojateamento (bastante difundida no setor), uma vez que esta última implica no trabalho em espaço confinado pelos trabalhadores que manuseiam os equipamentos, no alto consumo de água de boa qualidade e na periculosidade extremamente elevada devido aos riscos de acidentes.

A limpeza química é um processo que remove a incrustação, seja ela orgânica ou inorgânica, por meio de sua degradação ou solubilização. Pensando em tornar esse método mais fácil e acessível para o setor sucro-alcooleiro, a BASF desenvolveu o Lonate™ Clean, um ácido metanossulfônico de altíssima pureza que proporciona performance diferenciada dos ácidos aplicados na limpeza química.

Produto biodegradável

O ácido metanossulfônico (MSA) está presente naturalmente em nosso meio ambiente e é originado da decomposição de matéria orgânica por bactérias. Abaixo temos um fluxo detalhado do ciclo natural deste ácido:



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  1. Primeiro ocorre a decomposição de matéria orgânica por bactérias, formando DMS (Dimetilssulfetos). Essa substância é responsável pelo odor de maresia e é volátil na temperatura ambiente.
  2. Por ser volátil, essa substância sobe até a atmosfera onde, sob ação de raios UV e Oxigênio, é consumida e produz ácido metanossulfônico.
  3. O ácido metanossulfônico é higroscópio e a volta à superfície juntamente com a água da chuva.
  4. O ácido metanossulfônico é degradado na superfície por bactérias, liberando para o meio CO2, sulfato e água.
  5. As bactérias que decompõem MSA fazem parte do nível mais baixo da cadeia alimentar (depois do fitoplâncton).
  6. A nova formação de biomassa como resultado deste processo é o novo início deste ciclo.

Perfil eco / toxicológico

  • Totalmente biodegradável
    • OECD 301 – Totalmente biodegradável
    • OECD 306 – Biodegradável em águas marinhas
    • OECD 311 – Biodegradável anaeróbicamente
  • Virtualmente livre de compostos orgânicos voláteis
  • Baixa demanda química de oxigênio (DDQ 4mg O2/g)
  • Não contém nitrogênio, fósforo, halogênios

Desempenho - ácido forte e eficiente

O Lonate™ Clean é um ácido de pKa de -1,9. Seus sais (mesilatos) geralmente são bastante solúveis, o que otimiza sua performance quando o assunto é limpeza. Abaixo temos a comparação do desempenho de alguns sais titulados como ácidos:

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Esse teste funciona da seguinte maneira:

  1. Formula-se uma solução com 0,5 molar do sal.
  2. Na temperatura ambiente e sob agitação, a solução apresenta-se totalmente turva e com aspecto esbranquiçado (por formar uma solução supersaturada).
  3. Nota-se um aumento da solubilidade dos sais ao adicionar uma Ao quantidade pré-estabelecida de ácido.
  4. A total solubilidade acontece quando a solução fica totalmente transparente.

No eixo vertical temos a transmitância (quanto maior, mais transparente). No horizontal, temos o tempo em segundos.

Tanto para sarbonato de cálcio quanto para sulfato de cálcio (sais mais comuns nos evaporadores das usinas) Lonate™ Clean apresenta a melhor performance, deixando a solução transparente mais rápido que os demais ácidos testados (fosfórico, sulfâmico, glicólico e cítrico).

Esta é uma medida indireta para o poder de desincrustação do ácido, pois quanto mais rápido o sistema deixar de ser turvo, mais rápido e melhor o ácido “dissolve” os sais no meio aquoso.

 

Fácil manipulação e baixa corrosão

Em geral, os ácidos possuem diferentes perfis de aplicações. Entre suas características estão a corrosão, resistência à hidrólise, solubilidade em água, temperatura e estabilidade de armazenamento, biodegradabilidade e pressão de vapor. Estas são algumas de suas propriedades decisivas que determinam a escolha de um ácido para uma dada aplicação. 

O fato de as incrustações minerais serem solúveis não adiantam muito se, ao mesmo tempo, a superfície metálica dos componentes da planta for afetada permanentemente pela corrosão. No entanto, a ação do Lonate™ Clean nas faces metálicas e sua corrosividade podem ser consideradas uniformes e muito baixas. Além disso, em comparação com outros ácidos, possui uma solubilidade diferenciada de seus sais, como se pode observar no comparativo abaixo: 



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O Lonate™ Clean consegue se infiltrar abaixo das incrustações, destacando-as do substrato. Normalmente elas não são dissolvidas por completo no tempo disponível. Entretanto, quando separadas do substrato, são arrastadas pela lavagem.

Unindo características de sustentabilidade, performance e baixa corrosão, o Lonate™ Clean une diversas características positivas em um só produto. Tudo isso atrelado à alta performance na limpeza de evaporadores e pré-evaporadores. que tornam este produto a revolução da limpeza industrial nas usinas de cana de açúcar.

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