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12efeitos, obtendo-se então os vapores vegetais e uma solução chamada de xarope.O vapor vegetal V1, proveniente do pré-evaporador de primeiro efeito,é utilizado no pré-evaporador de segundo efeito, no aquecimento de caldo, narefinaria de açúcar e na coluna de destilação para a obtenção de etanol. Nopré-evaporador de segundo efeito há novamente evaporação de água e o seuvapor é utilizado nos processos subsequentes de concentração do caldo. Osvapores vegetais são utilizados em diversos processos da produção de açúcare etanol como aquecimento do caldo, destilação, desaeração e outros.2.1.2 DISPONIBILIDADE DE FONTES QUENTES DE ENERGIAAs fontes quentes de energia residuais do setor sucroenergético, taiscomo a água condensada contaminada, a vinhaça e o vapor de flash, são origináriasde diversos processos industriais. Estas fontes de energia são discutidasnas subseções a seguir.2.1.2.1 ÁGUA CONDENSADA CONTAMINADADurante o processo de produção de açúcar e etanol, o caldo tratado épreviamente concentrado pelo processo de evaporação utilizando evaporadoresde múltiplos efeitos. O vapor de escape das turbinas a vapor utilizado paraconcentrar o caldo é condensado durante o processo de evaporação, sendoposteriormente chamado de água condensada contaminada.Atualmente, a água condensada contaminada é utilizada em diversosprocessos industriais: alimentação de caldeiras após um processo de tratamento,embebição do bagaço no processo de moagem, lavagem da torta dofiltro, lavagem das centrífugas, diluição de compostos da fábrica de açúcar eoutros. A temperatura típica desta água é de 96 ◦ C e a vazão mássica dependedas condições operacionais da usina de açúcar e álcool.Portanto, apesar de a água condensada contaminada ser utilizada emoutros processos industriais, ela pode ser reaproveitada como fonte quentenos resfriadores de absorção.2.1.2.2 VINHAÇAOutra fonte quente disponível na indústria sucroenergética é a vinhaça,subproduto do processo de destilação. A temperatura usual da vinhaça é de80 ◦ C e sua vazão depende da quantidade de etanol que a indústria sucroenergéticaproduz e o teor alcoólico do vinho. Segundo Camargo et al. (1990),a produção específica de vinhaça está na faixa de 12 a 14 m 3 de vinhaça paracada metro cúbico de etanol produzido.
13Atualmente, a vinhaça é utilizada na fertirrigação da lavoura de canade açúcar. Fertirrigação é um processo conjunto de irrigação e adubação,utilizando a própria água de irrigação para conduzir e distribuir o adubo nalavoura.Processos mais modernos como a concentração de vinhaça através deevaporadores de múltiplo efeito tipo falling film estão sendo utilizados pelosetor sucroenergético. Os concentradores utilizam vapor do processo de evaporaçãopara concentrar e diminuir o volume de vinhaça, sendo em seguidaenviada para as lavouras de cana de açúcar. A concentração da vinhaça visaessencialmente viabilizar a fertirrigação de áreas de plantio de cana mais afastadasda usina, evitando um gasto maior com o transporte da vinhaça.A vinhaça também pode ser utilizada no processo de biodigestão anaeróbica.Este processo propicia uma diminuição da carga de matéria orgânicada vinhaça com a utilização de reatores anaeróbicos, gerando biogás e vinhaçabiodigerida com reduzida carga orgânica. Mais que um sistema detratamento da vinhaça, a biodigestão anaeróbica é um processo de obtençãode energia com a utilização do biogás, que é rico em metano (BRASIL, 2009b).A produtividade do processo de biodigestão é profundamente afetadapela temperatura do sistema, sendo que temperaturas elevadas aceleram asreações microbiológicas e diminuem o tempo de retenção hidráulica da vinhaça(CORTEZ; FREIRE; ROSILLO-CALLE, 1996; GRANATO, 2003). Assim, atemperatura da vinhaça no início do processo de biodigestão precisa ser alta.Portanto, a vinhaça está sendo utilizada em outros processos industriais,o que inviabiliza o reaproveitamento de sua energia residual.2.1.2.3 VAPOR DE FLASHO vapor de flash é outra fonte quente disponível na indústria sucroenergética.Este vapor é gerado no balão de flash durante o tratamento docaldo proveniente do processo de moagem, onde há a remoção de gases nãocondensáveis que prejudicam o processo de decantação.A vazão de vapor de flash pode ser calculada utilizando as equaçõesde conservação de massa e energia e sua temperatura típica no setor sucroenergéticoé de 100 ◦ C. Considerando que o caldo tenha uma temperatura de105 ◦ C, a porcentagem de vapor de flash evaporado é de 0,94 %.O vapor de flash é saturado e qualquer perda de calor pode ocasionara sua condensação. Portanto, o reaproveitamento de sua energia residualdeve ser realizada em trocadores de calor localizados próximos ao balão deflash. Apesar da vazão ser muito pequena, o vapor de flash pode ser utilizadocomo fonte de calor complementar no sistema de resfriamento do processofermentativo com a utilização de máquinas de refrigeração por absorção.
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