f i l t r o s    e    c e n t r í f u g a s

Divulgação
Exigências de qualidade,
segurança e meio-ambiente incentivam
a tecnologia das
separações a evoluir

Marcelo Fairbanks

Tambor HI-Bar Oyster opera enclausurado

Série AFR de tubos com design radial

Métodos físicos de separação mais usados em processos industriais, a centrifugação e a filtração ganharam forte impulso com a adição de requisitos de desempenho, economia de água e energia aos crescentes volumes de encomendas, especialmente no Brasil. O mercado está eufórico pelo fato de quase todos os segmentos usuários desses separadores estarem em forte atividade, uma coincidência inédita nas últimas décadas.

A concentração de pedidos se reflete, de imediato, no alongamento dos prazos de entrega dos equipamentos engenheirados. Com objetivos de médio e longo prazos, novos fornecedores se apresentam para suprir a demanda ou atender às necessidades específicas de algumas aplicações. Além disso, começam a despontar investimentos na ampliação de capacidades produtivas locais.

Nos últimos anos, a estratégia empresarial foi de consolidar negócios, via fusões e aquisições, especialmente na área de filtração. Esse movimento ampliou o “cardápio” de tecnologias dominadas pelos fornecedores. Com isso, eles mudaram o enfoque de abordagem, deixando de priorizar os produtos (filtros) em favor de estudar soluções completas para problemas de separação em processos industriais.

Notável, nesses dias, é a tendência de substituição dos tradicionais filtros de tambor rotativo a vácuo, cada vez mais restritos às altas vazões com sólidos de alta granulometria e baixa retenção de umidade. São condições típicas da indústria de mineração. “Quando um filtro de tambor a vácuo consegue atender às necessidades dos clientes, ele é sempre o mais econômico, apresentando um custo operacional total de cerca de um terço dos demais métodos de filtração”, explicou Vicente Lasalvia, gerente-geral de vendas da FLSmidth Minerals. A empresa comprou, no fim de 2007, as tecnologias da Dorr-Oliver e Eimco que estavam em poder da GLV desde 1998 e 2002, respectivamente. Elas se somaram às linhas da FLS de hidrociclones (Krebs) e à recentemente adquirida (maio de 2008) Pneumapress (filtros-prensa).

A filial brasileira da FLS já tem mudança programada da capital para Sorocaba-SP, antecipando-se à futura transferência para a sede própria que será construída em Votorantim-SP para abrigar todas as divisões da companhia no país.

Lasalvia salienta que há novas exigências de mercado, mesmo no campo da mineração. “As mineradoras querem aproveitar cada vez mais os finos, partículas antes desprezadas, mas eles não são retidos pelos filtros a vácuo”, comentou. Os filtros de discos, um avanço em relação aos tambores, com área bem maior de separação, conseguem operar bem com minério de ferro com grânulos entre cem e 325 mesh, alcançando umidade final de 8% com alta produção.

A tecnologia atual das mineradoras prevê a remoagem do material, visando também o transporte úmido por minerodutos. “O filtro de discos consegue 11% de umidade com o remoído, sem problemas”, explicou Celso Tessarotto, gerente de tecnologia e processos da FLS. As dificuldades aparecem quando se pretende

Cuca Jorge

Lasalvia: mineração quer aproveitar
mais os finos

processar os ultrafinos, com a metade do material abaixo de 53 micrômetros, exigindo usar outros métodos de separação. “Temos tecnologias para todos os tipos de minério de ferro para peletes, natural, remoído e ultrafino”, afirmou.

Quando consultada, a empresa estuda todo o processo produtivo, incluindo os espessadores e pré-tratamentos, para avaliar o filtro existente ou determinar qual a melhor alternativa técnico-econômica para o caso. “Às vezes, a melhor solução é individualizar os fluxos para simplificar as separações posteriores”, comentou Tessarotto. Alterações na etapa de precipitação podem ajudar a formar cristais maiores nos processos, facilitando a sedimentação e separação. “Não empurramos um produto para o

cliente, mas buscamos uma solução integrada para o problema”, explicou Lasalvia.

Para o setor químico, a FLS conta com filtros de esteira e prensas. No caso, essas esteiras são dimensionadas para cada aplicação, podendo contar com sistemas de lavagem (até três ciclos, em contracorrente) e vácuo para obter os resultados pretendidos. “Em geral, a filtração horizontal é escolhida quando não se consegue manter os sólidos em suspensão e quando se requer a lavagem em ciclos”, explicou Tessarotto. A empresa também conta com filtros horizontais de setor circular (Pan), muito usados na produção de alumina hidratada. Nesse caso, em vez de membranas, o elemento filtrante é uma tela metálica que é raspada ao final do ciclo para remoção dos sólidos secos, deixando uma capa residual que auxilia a filtração, admitindo até a injeção de vapor para maior retirada da umidade.

Cuca Jorge

Tessarotto: ar quente seca melhor
a torta em prensas

Nos casos em que se lida com produtos voláteis ou potencialmente perigosos ao ambiente e à segurança dos operadores, os técnicos recomendam usar filtros-prensa em salas isoladas. Há também a opção de adotar filtros de tambor selados.

A indústria de petróleo, por exemplo, pode contar com filtros para a retirada das ceras do óleo com aplicação de solventes. Trata-se de um tambor a vácuo enclausurado, em ambiente com gás inerte, construído com materiais compatíveis com produtos orgânicos, com elemento filtrante adequado, limpo com o auxílio de um defletor tangencial. A operação do filtro é totalmente automática, havendo um dispositivo hidráulico que permite a abertura plena do compartimento externo, para limpeza e manutenção periódica, sem o auxílio de pontes rolantes ou guindastes. “O filtro opera hermeticamente fechado, pois a simples presença do ar provocaria uma explosão”, comentou Lasalvia. Esse filtro tanto oferece um óleo sem cera, quanto uma cera sem óleo residual. Embora seja um equipamento muito específico, Lasalvia espera uma boa procura por eles, principalmente no caso das unidades de refino de petróleo pesado que estão sendo instaladas ou ampliadas no Brasil.

Esses filtros são totalmente importados. Nas linhas convencionais, muito exigentes em serviços de caldeiraria, a FLS faz a engenharia de cada produto, compra os materiais necessários, mas transfere a sua confecção para indústrias mecânicas habilitadas, realizando o acompanhamento dos trabalhos e a inspeção final.

Lasalvia comenta que as vendas da empresa são crescentes desde 2003, com foco acentuado em mineração. “A indústria química concentra seus pedidos em centrífugas e filtros-prensa”, explicou. A linha de centrífugas da Dorr-Oliver era voltada para a produção de amido e foi vendida para a Alfa Laval há alguns anos. Nos filtros-prensa, a FLS só é competitiva nos equipamentos sofisticados, uma pequena fatia dos negócios.

O Dorr-Oliver Eimco AFP IV é um filtro-prensa automático com área filtrante até 864 m², mais usado em mineração. É um equipamento de alta produção, com ciclos completos de filtragem e lavagem dos elementos em quatro minutos. “O mais difícil não é abrir e fechar as placas, mas garantir que o elemento filtrante esteja realmente limpo antes de iniciar um novo ciclo”, comentou Lasalvia. O AFP IV chacoalha e lava as membranas a cada ciclo, mantendo constante o desempenho de filtração. Sua operação é controlada por PLC, com a possibilidade de interligação com o sistema supervisório do cliente.

O leque de tecnologias ficou completo com a inclusão da linha de filtros-prensa verticais automáticos da Pneumapress. “Trata-se de um conceito diferente de filtração, que aplica ar comprimido quente para promover a secagem”, explicou Tessarotto. A indicação de uso aponta para sólidos suspensos finos e necessidade de obtenção de uma torta mais seca. Um caso típico é a produção de carbonato de cálcio precipitado. Há modelos com execução sanitária, indicados para alimentos e produtos farmacêuticos. Os filtros podem ser feitos de aço inoxidável ou ligas nobres, admitindo a presença de elementos corrosivos.

Torres de filtração – Desde 2004, o grupo Larox reforçou sua atuação com a entrada das tecnologias da Pannevis, Hoesch e Ceramec. Com isso, a linha de filtros-prensa verticais foi ampliada, além de poder oferecer alternativas nos prensa horizontais, linhas de esteiras com vácuo e adsortivos. Tendo atuado no Brasil por meio de representações comerciais, a Larox montou estrutura própria em 2006, com sede em Belo Horizonte-MG, evidenciando o foco de negócios em mineração.

“Temos cerca de 50 equipamentos instalados no Brasil, divididos em partes iguais entre aplicações em mineração e químicas”, comentou Rogério Ueno, gerente-comercial da Larox Brasil. A atividade mineral tem recebido maior volume de investimentos, justificando a maior atratividade para o fornecedor de equipamentos. Já a indústria química mantém um ritmo de crescimento constante, porém quase vegetativo. “Só nas reformas e ampliações das fábricas é que se abre a possibilidade de incorporar tecnologias novas aos processos”, lamentou.

Melhorias na filtração evitam descartar com a água produtos valiosos. Além disso, cada ponto percentual de umidade a mais que seja removido no filtro significa um gasto a menos de energia nos secadores térmicos. Segundo Ueno, alguns segmentos de mercado apresentam boa evolução de negócios, como a produção de carboximetilcelulose (CMC) e de pigmentos.

Os filtros verticais automáticos da Larox oferecem alta remoção de umidade com alta eficiência operacional, além da vantagem de ocupar pouco espaço nas fábricas. A série C desses filtros foi desenhada para reduzir o uso de água de lavagem, com economia no tratamento posterior de efluentes. Ao mesmo tempo, sem a diluição, a fase líquida pode ser melhor aproveitada.

A linha de prensas verticais da Hoesch tem por diferencial a possibilidade de usar placas feitas de polipropileno, mais leves e menos suscetíveis a problemas de corrosão. A linha DS tem operação totalmente enclausurada, sendo indicada para alimentos, produtos farmacêuticos e usos especiais, nos quais seja necessário evitar emissões ou aplicar atmosfera inerte. Aceita também limpeza CIP (cleaning in place).

A Hoesch fornece filtros-prensa de concepção tradicional desde 1949. Fabricados atualmente na Alemanha, esses equipamentos poderão, no futuro, ser produzidos no Brasil, dependendo das condições de mercado. “Estamos disputando com outros centros internacionais”, comentou Ueno. Segundo informou, esses filtros estão sendo continuamente aperfeiçoados, recebendo sistemas de lavagem e descarga que facilitam e automatizam toda a operação.

“A Larox tem um padrão elevado de automação em todos os seus produtos”, afirmou. Os filtros-prensa, automáticos ou semi-automáticos, atuam com injeção de ar comprimido na câmara para aumentar a secagem em 0,5% a 1%. Também admitem a lavagem da torta sem a abertura das placas, para evitar perder produtos no descarte.

Cuca Jorge

Ueno: serviço pode chegar a
assumir toda a operação

Mais populares nas linhas químicas, a empresa conta com os filtros horizontais de esteira contínua com aplicação de vácuo, construídos com tecnologia da Pannevis, desenvolvida mundialmente desde 1969. “Esses filtros podem ser construídos abertos ou totalmente enclausurados; nesse caso, para evitar emissões perigosas ou oxidações indesejáveis, admitindo atmosferas inertes”, explicou Ueno.

Os filtros de esteiras admitem configurações variadas, com estágios para secagem por vácuo (até 0,7 bar), lavagem em corrente direta ou contracorrente, prensagem mecânica, vibração e secagem térmica, até mesmo com o uso de infravermelho. Sua construção é geralmente feita sem borracha de suporte, porém esta pode ser aplicada no caso de materiais muito densos. Segundo Ueno, esse tipo de filtro encontra boas aplicações na produção de aminoácidos e CMC, com operação totalmente automática.

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Filtro de esteira Pannevis para uso químico

Outra linha de filtração consiste no uso de elementos adsortivos para tratar fluxos com menos de 1% de sólidos, entre eles filtrados de prensas e centrífugas, soluções para trocadores de íons, entre outras. Esse tipo de filtro de polimento é fornecido pela Scheibler, encontrando usos na produção de pigmentos e catalisadores. Sua operação é automática e apresenta baixo custo de energia e de manutenção.

 

 

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