Patent BR-MU8901749-U2 (BR)
Title: usina flex para produÇço de biodiesel e etanol de batata doce
Inventor: SILVEIRA MARCIO ANTONIO DA
IPC: B01J8/00
Filed: 2009-02-05
Abstract: USINA FLEX PARA PRODUÇçO DE BIODIESEL E ETANOL DE BATATA DOCE. O presente patente, modelo de utilidade, tem por objetivo um sistema de unidade modular, flex para produção de biodiesel e etanol produzido a partir da batata-doce. A mesma unidade também pode utilizar outras fontes amiláceas. Tanto o biodiesel quanto o etanol podes ser utilizados para consumo próprio, cooperativas, agricultores familiares, ou mesmo em escala industrial. Esta unidade de produção pode atender comunidades isoladas onde o acesso aos combustíveis fósseis toma inviável o empreendimento em função dos elevados custos além dos impactos negativos em relação ao meio ambiente. Por esta razão o modelo proposto respeita as questões ambientais, pois se constitui num equipamento integrado (Flex) que não utiliza o metanol. O presente modelo ora proposto para patente visa integrar em um modelo FLEX a produção de biodiesel que utiliza o etanol da batata-doce (rota etílica), que por sua natureza pode ser produzido em quantidade e qualidade, integrando os dois processos de forma adequada e competitiva, no próprio local, sem prejuízos e riscos para o meio ambiente. A referida unidade integrada pode ser facilmente manejada. Os sistemas de produção de etanol quanto de biodiesel, isoladamente são muito conhecidos e utilizados. Os mesmos utilizam rotas tecnológicas que dependem de calor, água, energia elétrica, mão-de-obra, espaço fisico e geração de efluentes os que nao representa nenhuma novidade. Entretanto a produção de biodiesel pela rota etílica obtém-se um produto tóxico. Além de prejuízos ao meio ambiente a produção de biodiesel toma-se inviável economicamente, face os custos do deslocamento do metanol originariamente da região sudeste do país. Tendo em vistas estes problemas desenvolvemos um equipamento versátil capaz de reunir os dois processos (etanol de batata-doce e biodiesel) conjugados em uma mesma planta, a partir da mesma fonte energética de baixo consumo, o mesmo espaço físico, com a mesma mão-de-obra e elevado desempenho, uma vez que para produzir biodiesel utiliza-se do álcool anidro da própria unidade. Com isso podemos eliminar da unidade modular integrados os custos de transportes e armazenamento deste produto, pelo fato de ser produzido na própria unidade. O processo da unidade de produção de etanol, a partir da batata-doce, consiste na transferência de matéria prima do modulo 1 para o reator 2 podendo também usar u reator 3 pelo fato de serem iguais e terem agitadores de passos de hélices reguláveis e controle de temperatura 14, visando o cozimento na presença de uma enzima. Após cozimento que é realizado via enzimática durante um tempo determinado, o fluido passa pela câmara de resfriamento 4 chegará com a temperatura desejada as domas tomicadas 5. Nesta elas receberão outra enzima para a devida fermentação, onde o fluido será transportado para uma coluna de destilação 6. Neste caso a temperatura de ebulição transportará em forma de vapor para as torres condensadores de numero 7, 8 e 9, onde através do sistema de refrigeração a água 13, irá regular o controle de temperatura das torres onde se obterá o etanol carburante, fino e anidro que serao armazenados 10 e desta forma para sua utilização. Finalizando o processo de produção de etanol inicia-se o processo de produção de biodiesel via método de transesterificação. A matéria prima poderá ser tanto de origem vegetal quanto animal. Neste caso a matéria prima sairá do armazém 1, indo direto ao reator 2, onde na temperatura determinada receberá do reator 3 o álcool anidro na presença de um catalisador. Após este catalisador o fluido permanecerá por um determinado tempo em agitação e temperatura apropriada reagirá onde terá a devida quebra de moléculas quequando transferida para os módulos toricônocos, os decantadores 5 permanecerão até a total separação dos Ester/glicerina. Após a retirada a parte inferior (glicerina mais densa) e assim enviada para o armazém 12. O éster resultante deste entrará num processo de lavagem e secagem no modulo 6 (destilador equipado com agitador e injetor), que da mesma forma do etanol canalizará todo o vapor para as torres condensadoras (7, 8 e 9), onde promoverá a recuperação etanol excedente do processo. Desta forma teremos apenas o biodiesel já enquadrado dentro das normas, pronto para o uso e o armazenamento 11. O desenho realizado em Autocad (em anexo) mostra os detalhes descritos da usina Flex (biodiesel e etanol de batata-doce). REIVINDICAÇçO. USINA FLEX PARA PRODUÇçO DE BIODIESEL E ETANOL DE BATATA DOCE. Caracterizado por um sistema inovador de módulos flexível possível a produção de biodiesel e etanol de batata doce, dispensando o uso de metanol, onde num método de transesterificação o biodiesel num processo de batelada em rota etílica usará o álcool (etanol) produzido na própria unidade, que devido a tal formato terá capacidade de produção variável e ajustável à necessidade apenas adicionando módulos gargalos, sem que os já existam tenham que sofrer qualquer tipo de alteração, tomando-se assim um equipamento versátil, ecologicamente correto, e de alta viabilidade econômica e social, pois terá o formato ideal a atender a necessidade, de comunidades isoladas, e de agricultores familiares, alem de escala industrial contribuindo assim para o aumento da matriz energética brasileira vindo de fontes renováveis. Sem causar prejuízos ao meio ambiente. USINA FLEX PARA PRODUÇçO DE BIODIESEL E ETANOL DE BATATA DOCE. A patente de modelo de utilidade para um sistema de unidade modular, FLEX para a produção de biodiesel e etanol, portanto rota etílica. O diferencial inovador de todo processo é a utilização do etanol produzido a partir da batata doce. A mesma unidade também poderá utilizar outras fontes amiláceas. Tanto o biodiesel quanto o etanol podem ser utilizados para consumo próprio, cooperativas, agricultores familiares, ou mesmo em escala industrial. A unidade FLEX funcionará integrada, produzindo o biodiesel a partir tanto da gordura vegetal quanto animal, utilizando o método da transesterificação, além destas matérias prima o diferencial do processo será a utilização do etanol de batata doce produzido na própria usina e, portanto já pronto para ser utilizado no processo produtivo. A figura em anexo mostra o modo operante de toda parte fisica quanto à do bio-processo desenvolvido. A produção de biodiesel gerado neste processo apresenta vantagens inovadoras importantes. A primeira é que ela produz etanol tipicamente em quantidade e qualidade competitivas, a segunda é que após o processo de produção de etanol da batata doce, não se obtém resíduo tóxico, e sim uma massa protéica de 17 a 30% que poderá ser utilizada diretamente como ração animal.Assim o fato do etanol da batata doce poder ser produzido em regiões isoladas ou não, em escala familiar ou industrial permite uma importante integração entre o processo de biodiesel e de etanol em uma mesma planta.