Em uma usina de etanol, o controle preciso dos processos de secagem é fundamental. Ele ajuda a garantir a qualidade do produto, otimizar o consumo de energia e melhorar a rentabilidade da operação.
Um controle mais rigoroso em torno do set point melhora o desempenho de praticamente qualquer processo produtivo. Além disso, essa estratégia pode aumentar a lucratividade da operação.
Essa relação é especialmente importante na indústria de etanol. Nesse setor, os processos de secagem controlam o teor de umidade do produto.
Ao reduzir a variabilidade do processo, as usinas de etanol melhoram a qualidade do produto. Ao mesmo tempo, também reduzem o consumo de energia térmica.
Além disso, operar com níveis de umidade mais elevados, dentro dos limites estabelecidos, pode aumentar a produtividade. Consequentemente, essa estratégia também pode gerar um impacto significativo na rentabilidade da planta.
Modelagem avançada para processos de secagem
Os processos dinâmicos de secagem podem apresentar comportamentos complexos e altamente oscilatórios. Por isso, o uso de recursos avançados de modelagem facilita o controle da operação.
O conjunto de produtos Loop-Pro™, da Control Station, utiliza tecnologia com patente pendente. A solução modela com precisão processos oscilatórios e em regime não permanente.
Por causa de sua variabilidade natural, os processos de secagem representam uma excelente aplicação para o Loop-Pro™. Além disso, os modelos e parâmetros de sintonia da solução já contribuíram para aumentar os lucros de produção em centenas de milhares de dólares.
“Os benefícios tangíveis de um sistema aprimorado de controle de umidade são: (1) aumento da produção, permitindo vender mais água; (2) redução do consumo de energia térmica; e (3) melhoria da qualidade, eliminando produtos excessivamente secos ou com umidade acima do necessário.”
— John Robinson, Proprietário, Drying Technology, Inc.
Quando uma imagem vale mais que mil palavras
As oscilações em um processo de secagem indicam um controle pouco rigoroso. Além disso, elas dificultam a operação próxima aos limites de produção.
Na produção de etanol, o controle inadequado do processo pode gerar um produto mais seco do que o necessário. Como resultado, a usina pode deixar de aproveitar uma oportunidade de aumentar sua produtividade e rentabilidade.
O desafio de uma usina de etanol
Uma grande usina de etanol no Canadá enfrentava oscilações excessivas em uma de suas unidades produtivas.
As flutuações na variância da temperatura diferencial chegavam a 4,4% acima e abaixo do set point desejado. Portanto, o processo apresentava uma oscilação de quase 9%.
Essa variabilidade afetava diretamente a produção. Além disso, representava um obstáculo importante para a lucratividade da operação.
Para entender melhor o comportamento do processo, a Control Station analisou os dados da operação de secagem. Em questão de minutos, a equipe conseguiu modelar o processo com precisão.
O modelo considerou as características oscilatórias e o regime não permanente da operação. Em seguida, a equipe utilizou os resultados para definir novos parâmetros de sintonia.
Esses parâmetros melhoraram o rastreamento do set point. Depois da implementação dos ajustes, a variância da temperatura diferencial caiu mais de 50%.
Como resultado, a usina passou a controlar o processo com maior precisão em torno do limite de produção.
Controle mais preciso para aumentar a rentabilidade
Ao operar mais próximo dos limites do processo, as usinas de etanol podem aumentar o teor de umidade do produto final. Para isso, é necessário respeitar os parâmetros de qualidade estabelecidos.
Dessa forma, o controle mais preciso pode melhorar a rentabilidade da produção.
Na prática, um processo de secagem mais estável pode gerar três benefícios principais:
- aumento da produção;
- redução do consumo de energia térmica;
- melhoria da qualidade do produto.
Além disso, um controle mais rigoroso pode reduzir a produção excessivamente seca. Assim, a usina aproveita melhor os limites operacionais do processo.
Para processos de secagem altamente oscilatórios, a modelagem avançada oferece uma oportunidade de melhoria. Com uma sintonia mais precisa, a indústria pode reduzir a variabilidade e melhorar o desempenho da operação.
Em um setor no qual eficiência energética, produtividade e qualidade influenciam diretamente a rentabilidade, o controle avançado de processos pode fazer a diferença.
Por isso, as usinas de etanol podem utilizar tecnologias de modelagem e sintonia para operar com mais precisão. Consequentemente, também podem aproveitar melhor o potencial de sua produção.
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