Plantas de etanol usam pacote de tratamento avançado para produzir alimentos ricos em proteína e aumentar a capacidade da planta enquanto reduzem as pontuações de CI.

Usando o pacote de tratamento avançado da ICM, várias plantas de etanol foram atualizadas para utilizar uma nova tecnologia que permite o fracionamento de grãos de um destilador tradicional em duas pilhas diferentes, uma pilha de alta energia e uma pilha de alta proteína enriquecida com levedura, a Protomax. Com uma produção combinada de etanol de 300 milhões de galões por ano, essas plantas de etanol aprimoradas consomem cerca de 100 milhões de alqueires de milho anualmente. Localizada no meio do cinturão do milho, essa planta fornece etanol, CO2 e alimentação animal em todos os Estados Unidos. 

Pacote de tratamento avançado e centrifugação

Chuck Gallop, Diretor de inovação da ICM, explica que a abordagem°da°ICM°a°essa°tecnologia°foi refinada nos últimos°anos. A ICM oferece uma gama de produtos e serviços da indústria de biocombustível projetados para maximizar a produtividade, diversificar a receita e o rendimento e produzir produtos de alimentação valiosos.  "Moemos°o°milho com rolos°para°controlar°o°tamanho°das°partículas°com mais precisão e, em seguida, ele°é°transformado°em°polpa e liquefeito", diz Gallop. "O próximo passo é remover os°componentes°dessa°polpa por meio de um°processo de°fracionamento chamado°tecnologia°de°moagem seletiva°e°tecnologia°de°separação de fibras. Essas duas tecnologias combinadas separam os sólidos dos líquidos, moem novamente os sólidos em um estado úmido e, em seguida, realizam múltiplas etapas de lavagem de contrafluxo desses sólidos para produzir um produto de fibra limpo."

Chuck Gallop, Diretor de inovação da ICM

Os sólidos são separados e desidratados com uma prensa rotativa para criar um produto com baixo teor de proteína, baixo teor de amido e alto teor de fibra. A fibra ignora todo o processo de etanol, liberando a capacidade de fermentação e destilação e otimizando a eficiência da bomba, do trocador de calor e da centrifuga. Depois que a fibra é removida, o líquido rico em proteínas e amido é processado através do processo de fermentação e destilação. A°cerveja°sem fibra é°processada°por meio de°decanters°otimizados.

"Usamos uma decanter Flottweg que foi otimizada para tratamento de alta proteína e alta remoção de gordura", diz Gallop.  Esse processo é chamado de FOT (Tecnologia de otimização de alimentação) - um processo de duas etapas que usa vários aprimoramentos da decanter para incluir um transportador em espiral de corpo aberto, desenvolvido internamente, para aumentar a capacidade da decanter e a secura do bolo. 

"Após o processo por FOT, o bolo lavado da decanter de segunda passagem tem agora muito mais proteína do que o bolo tradicional", explica Gallop. "É algo entre 55 e 57% de proteína em matéria seca. O concentrado das decanters de primeira passagem, que normalmente iria diretamente para os evaporadores, passa por uma Sedicanter^®, que é a centrífuga tipo decanter de alta força G da Flottweg. Isso remove sólidos finos suspensos para incluir a levedura do concentrado da decanter. O bolo de levedura é então misturado com o bolo da decanter para fazer a Protomax™.  Nesse ponto, temos um vinhoto clarificado, que vai para a evaporação."

Com o uso de Sedicanters^® no processo TS4™ da ICM, os sólidos suspensos são removidos, os evaporadores tornam-se mais eficientes e os sólidos totais podem subir no xarope para níveis muito mais altos. Isso produz de sete a dez concentrações de sólido no xarope. 

Tradicionalmente, as plantas de etanol têm feito grãos de destiladores secos com solúveis, uma grande pilha da mistura mais imperfeita de material. A abordagem da ICM é pegar os grãos secos e a pilha solúvel do destilador e fracioná-los em pilhas ou componentes individuais, tornando-os comercializáveis para animais ou animais de estimação específicos.  Por exemplo, a fibra e o xarope são misturados, o que é um excelente alimento de alta energia para o gado. A proteína é então concentrada, tornando-a perfeita para bovinos, suínos, aves, aquicultura e animais de estimação. Quando o óleo de milho dos destiladores é removido, é perfeito para biodiesel, diesel renovável, combustível de aviação sustentável e para aumentar o teor de energia em rações animais.

Além disso, há um segmento crescente de combustíveis renováveis, especificamente diesel renovável e combustível de aviação sustentável. Os óleos vegetais, especificamente o óleo de milho de destilador, são uma matéria-prima de baixo CI que é perfeita para diesel renovável e combustíveis sustentáveis para aviação. 

Por que o equipamento de separação é necessário no processo FOT

Nos últimos 20 a 25 anos do processo de etanol, houve uma evolução que inclui a melhoria da separação sólido-líquido pós-destilação. "Sem essa melhoria, consumiríamos uma enorme quantidade de energia usada para secar os sólidos e evaporar a água", explica Gallop. "Na verdade, se dermos um passo atrás e eu descrevesse o processo de etanol em etapas muito básicas, o primeiro passo seria misturar grãos com água. A segunda etapa seria destilar o etanol do grão e da água. O terceiro passo seria separar o grão restante da água. Para isso, usamos centrifugas."

A ICM usa centrífugas Flottweg para separar os sólidos suspensos da água. A água nesse ponto vai para os evaporadores para ser concentrada em destiladores condensados solúveis ou normalmente conhecidos como xarope. Os sólidos vão para os secadores. "Sem essa etapa da centrifuga, haveria muitos sólidos na água para os evaporadores e muita água nos sólidos para os secadores. A etapa de centrifugação é essencial para o sucesso de cada planta de etanol", diz Gallop. 

Conclusão

Desde 2005, a ICM e a Flottweg desenvolveram uma parceria crescente. Começou com a instalação de decanters no processo de etanol. As decanters Flottweg foram capazes de processar o dobro do vinhoto inteiro por máquina do que outras centrífugas usadas anteriormente. 

"A ICM e a Flottweg continuaram a colaborar em uma parceria exclusiva em que desenvolvemos um sistema de recuperação de óleo utilizando o Tricanter™ da Flottweg", diz Gallop. "A ICM a chama de Base Tricanter System ou BTS™. Em seguida, desenvolvemos o TS4™, que é o sistema de separação de sólidos de vinhoto fino usando os Sedicanters^® da Flottweg, que são uma decanter pressurizada de alta força G. É uma centrífuga tipo decanter que tem desempenho igual ou ligeiramente melhor do que uma centrífuga de pilha de discos para clarificação de vinhoto. E, mais recentemente, desenvolvemos a tecnologia de otimização de alimentação ou FOT™, que usa o design aprimorado do transportador em espiral, em conjunto com várias melhorias adicionais nas decanters Flottweg para aumentar a capacidade de vazão e a secura do bolo de cada decanter."

Com o aumento da capacidade de vazão, é possível dividir as decanters em duas passagens. A etapa de separação primária é seguida por um reumedecimento dos sólidos do bolo e, em seguida, uma etapa de decantação secundária. "Sem essas melhorias nos componentes internos das decanters, essa tecnologia não seria financeiramente plausível", explica Gallop. 

Através de um projeto de planta inovador e robusto, a ICM se concentra em agregar valor lucrativo à agricultura local e alimentar o mundo. "Reconhecemos que o mundo tem muito amido e poucas proteínas", diz Gallop. "Então, a maneira de lidar com isso é tomar essas matérias-primas que têm muito amido e muito pouca proteína e concentrar essa proteína em uma alimentação, indo para nosso gado, e então isso se torna uma fonte de alimento. A ICM faz parcerias com empresas que têm a mesma mentalidade e o mesmo impulso para melhorar a humanidade. Trabalhando juntos, estamos desenvolvendo tecnologias e soluções que melhoram cada uma dessas plantas.

Autor

Daniel Lakovic é o Gerente de Desenvolvimento de Negócios da Flottweg Separation Technology Inc., e possui bacharelado em Negócios Internacionais e mestrado em Finanças. Ele pode ser contatado pelo e-mail dlakovic@flottweg.net.