César Cassiolato (*)
Evaristo Orellana Alves (*)
Introdução
Em plantas de produção de biocombustíveis, como etanol de segunda geração, biodiesel ou diesel verde (HVO), a medição precisa do nível em tanques de processo é essencial para garantir a segurança, o controle de inventário e a eficiência operacional. No entanto, um desafio frequente nessas aplicações é a variação da densidade dos fluidos, que pode comprometer a exatidão das medições de nível quando se utiliza transmissores que se baseiam apenas em pressão diferencial.
O transmissor de nível VDL10 da Vivace Process Instruments foi desenvolvido para superar essas limitações, oferecendo compensação ativa da densidade, resultando em medições mais precisas, mesmo em ambientes com condições de processo variáveis. Disponível com protocolos de comunicação HART/4-20mA e PROFIBUS PA e, ainda, com garantia de fábrica vitalícia.
Desafios em medições de nível em biocombustíveis
Nas plantas de biocombustíveis, diversos fatores afetam diretamente a densidade dos fluidos:
- Temperatura do processo, especialmente em tanques de fermentação, hidrólise ou craqueamento térmico;
- Composição variável, em misturas com diferentes óleos vegetais, gorduras ou resíduos agrícolas;
- Reações químicas e processos enzimáticos, que alteram a concentração dos produtos intermediários;
- Presença de sólidos ou separações parciais de fases.
Essas variações impactam diretamente a medição de nível quando se utilizam transmissores convencionais baseados apenas na pressão hidrostática, pois a pressão medida depende da altura da coluna líquida multiplicada pela densidade instantânea do fluido.
Solução com o Transmissor VDL10
O VDL10 é um transmissor de pressão de alta precisão, com selo eletrônico e que incorpora tecnologia de medição capacitiva e algoritmos de compensação dinâmica da densidade do fluido. Ele mede diretamente a densidade do líquido no tanque e utiliza esse dado para corrigir a leitura de nível, oferecendo um valor real de altura de líquido, independente das variações da massa específica.
Principais benefícios em plantas de biocombustíveis:
- Precisão em processos térmicos e enzimáticos, onde a densidade varia com a composição e temperatura;
- Eliminação de erros comuns de medições/leituras em tanques com misturas complexas;
- Maior controle de inventário e rastreabilidade em sistemas integrados de automação;
- Evita a instalação de sistemas complementares de medição de densidade, reduzindo custos e complexidade de engenharia;
- Maior segurança operacional, ao garantir níveis reais em tanques críticos, evitando transbordamentos ou operação fora dos limites.
Aplicações típicas
- Tanques de alimentação com matéria-prima variada (óleos vegetais, gordura animal, resíduos celulósicos);
- Tanques de digestão e fermentação, com variações térmicas e de composição;
- Unidades de refino e separação de fases;
- Armazenamento de produtos acabados com adição de aditivos (etanol anidro/hidratado, biodiesel etc.).
Aplicações
Exemplos de sucesso de aplicações do VDL10
Aplicações comuns do VDL10 em usinas de açúcar e etanol
Os transmissores de nível com selos eletrônicos são comumente aplicados em usinas de açúcar e etanol nos seguintes processos:
- Pré-evaporadores;
- Evaporadores;
- Cozedores;
- Dornas de fermentação;
- Colunas de destilação.
A medição de nível em dornas de fermentação, pré-evaporadores, evaporadores, cozedores e colunas de destilação desempenha um papel crucial nas indústrias de açúcar e etanol. Esses processos exigem uma monitoração precisa para garantir a eficiência da produção, a qualidade do produto, a disponibilidade da planta e a segurança das operações.
Vantagens da utilização do selo eletrônico comparando com selos remotos e linhas de impulso
- Transmissor multivariável: o VDL10 faz medições individuais do nível e da pressão interna do tanque, seja ela positiva ou negativa (vácuo), portanto, um só equipamento disponibiliza as duas variáveis de processo;
- No caso do VDL10 com comunicação HART, usando um conversor HART para 4-20mA (VHC10 da Vivace, por exemplo) no loop, pode-se ter o nível como a variável primária (PV) e a pressão interna do tanque como a variável secundária (SV). Já o VDL10 com comunicação PROFIBUS PA fornece o nível e a pressão interna do tanque ocupando um só nó na rede e consumindo somente 12 mA;
- Precisão: o VDL10 oferece alta precisão e confiabilidade, pois o selo eletrônico é imune à variação de temperatura ambiente, diferentemente dos selos remotos com capilares;
- Eficiência: a instalação do VDL10 é mais rápida e simples em comparação com sistemas de selos remotos e linhas de impulso;
- Redução de custos operacionais: a manutenção é mais simples e menos frequente, reduzindo os custos operacionais ao longo do tempo.
Conclusão
A medição de nível em ambientes industriais exige mais do que sensores robustos: exige inteligência embarcada e adaptação às variáveis do processo. O VDL10 da Vivace é a solução ideal para plantas de biocombustíveis, onde a densidade do fluido não é constante, mas a precisão e a confiabilidade das medições são inegociáveis.
Os transmissores de nível com selo eletrônico VDL10 representam uma solução avançada para o monitoramento e o controle de processos industriais. Suas vantagens de medições múltiplas com precisão, confiabilidade, além da redução de custos operacionais e de manutenção torna-os indispensáveis em aplicações como as medições de nível nos evaporadores e pré-evaporadores, cozedores, dornas de fermentação e colunas de destilação, entre outras.
Com o VDL10, é possível unir tecnologia nacional, robustez, facilidade de integração com sistemas de automação e o diferencial da compensação inteligente de densidade, tornando a planta mais segura, eficiente e preparada para os desafios da transição energética.
(*) César Cassiolato, presidente & CEO da Vivace Process Instruments.
(*) Evaristo Orellana Alves, diretor de Vendas da Vivace Process Instruments.
