• Camisas de aquecimento e/ou resfriamento: do tipo integral, serpentina meia-cana, tubular interna ou dimple jacket.
• Instrumentos de medição e controle: podendo ser fornecido com phmetro, transmissor de temperatura, transmissor de pressão, medidor de oxigênio dissolvido, etc..
• Painel de comando das funções e atividades elétricas do equipamento.
• Documentações técnicas requeridas pelas BPE, caracterizado pelo "Data-book".

• Externo - soldas decapadas e apassivadas, seguido de polimento sanitário até a granulometria 320

Acessórios Mecânicos integrantes:

• Tampo superior flangeado ao corpo cilíndrico, em aço inoxidável, articulado por fechos para abertura rápida;
• Tomada de amostra bio-sanitária, tipo assento fundo de tanque, fixada na parte inferior do costado, de diâmetro nominal ½”.
• Entrada para inoculo bacteriano, com conexão do tipo pinça, com acoplamento especial com terminal sanitário em aço inoxidável, de  1/2” TC;
• Entradas para produtos (bifurcadas) (meio de cultura, oxigênio, ácido/base, reagente 1, reagente 2), para conexão de válvula do tipo diafragma sanitária, bio-sanitária, com terminal sanitário em aço inoxidável, de  1/2” TC;
• Entrada para ar comprimido, com conexão de válvula do tipo diafragma sanitária, bio-sanitária, com terminal sanitário em aço inoxidável, de  1/2” TC, incluindo a fixação de carcaça filtrante em aço inoxidável AISI-316-L, para conter em seu interior elemento filtrante estéril com diâmetro de 2 ½”,
• Saída de produto, no tampo inferior, para conexão de válvula do tipo diafragma sanitária, bio-sanitária com terminal sanitário em aço inoxidável, de * ½ " TC;
• Visor de vidro com luminária de lâmpada halógena, no tampo superior, removível, 55 Watts, 200V, com interruptor e transformador de voltagem 220/ 12V, diâmetro 30 mm;
• Visor com vidro cristal temperado, montado e fixado ao longo do costado do reator, nas medidas de 80 x 200 mm.
• Saída de gases, no tampo superior, para conexão de válvula do tipo diafragma sanitária, bio-sanitária com terminal sanitário em aço inoxidável, de * 1/2" TC, incluindo a fixação de condensador de gases tipo “casco/tubo”, de diâmetro 6” OD e comprimento de 1000 mm, em aço inoxidável AISI-316-L.
• Agitador vertical com impelidor, rotação variável através de inversor de freqüência, acionado por motoredutor de velocidade, tensão de alimentação 220 V, 3F, 60 Hz, IP 55, rotação de saída 300 rpm, com flange de montagem e vedação através de selo mecânico.
• Pernas de sustentação de seção circular, de diâmetro nominal 2” OD, em aço inoxidável.
• Camisa de aquecimento / resfriamento por vapor ou água do tipo “integral”, fixada no costado do tanque, com conexões de entrada e saída de diâmetro ½ ” TC.
• Isolamento térmico com mantas de lã de rocha de #2”, protegidas por chapas de revestimento em aço inoxidável de # 2,0 mm;
• Entrada de água de resfriamento ou vapor conectada na parte superior da camisa, dotada de válvula tipo “esfera”, totalmente em inox AISI-316, diâmetro ½” TC.
• Saída de água de resfriamento ou vapor conectada na parte inferior da camisa, dotada de válvula tipo “esfera”, totalmente em inox AISI-316, diâmetro ½” TC.
• Saída para dreno da água de resfriamento ou condensado remanescentes, conectada na parte inferior da camisa, dotada de válvula tipo “esfera”, totalmente em inox AISI-316, diâmetro ½” BSP.
• Conexão para fixação do sistema para controle de oxigênio dissolvido, conectado no costado, com conexão sanitária de diâmetro 40 mm, com saída analógica de 4 – 20 mA.
• Conexão para fixação do sistema para controle de pH e temperatura conjugados, conectado no costado, com conexão sanitária de diâmetro 40 mm, com saída analógica de 4 – 20 mA.
• Tomada no tampo para conexão de manovacuômetro sanitária, diâmetro 2” TC, sendo o manovacuômetro tipo diafragma, em inox 316-L, escala de 0 a 5 bar, diâmetro do mostrador 4 ½”, conectados ambos a uma válvula sanitária tipo diafragma, diâmetro ½” TC.
• Gerador de água quente, do tipo boiler, com capacidade para 10 litros, montagem horizontal, corpo cilíndrico, tampos cônicos, isolado termicamente com lã-de-rocha e revestido em chapa de aço inoxidável, com sistema de aquecimento através de conjunto de resistências elétricas, em aço inoxidável, com sistema de controle da temperatura de aquecimento através de PT-100.
• Tubulações sanitárias de interligação entre as utilidades de processo (vapor industrial, vapor limpo/puro, ar comprimido, água gelada, água tratada, água WFI, esgoto biológico, exaustão de ar interno do equipamento), completas com todos os seus acessórios incluindo instrumentos de medição e controle de processo.
• Painel eletro/eletrônico geral, para comando das funções elétricas / eletrônicas e de automação de todo o sistema, montado no equipamento, com os seguintes componentes.
• Disjuntores, contatores e relés térmicos, para controle das funções elétricas.
• Cabos condutores elétricos.

Sistema de automação completo e supervisório do sistema, constituído por: CLP, IHM e Conjugação com Sistema Supervisório.

Start-up e Treinamento / Documentação

O Start-Up será feito com acompanhamento de um técnico especializado e qualificado. POP (Procedimento operacional padrão); Data Book contendo (Desenhos de conjunto com dados técnicos, Certificado de matéria-prima, Certificado de consumíveis, Certificado de qualificação de soldadores, Procedimento de solda, Testes executados (LP e Hidrostático);

• Sistemas de agitação: preferencialmente do tipo vertical, montado no topo ou fundo do equipamento, montagem centralizada e/ou descentralizada, acionamento por motorização elétrica, pneumática ou hidráulica, com vários tipos de impelidores de agitação de acordo com as exigências do projeto.
• Instrumentos de medição e controle: podendo ser fornecido com phmetro, transmissor de temperatura, transmissor de pressão, medidor de oxigênio dissolvido, etc..
• Painel de comando das funções e atividades elétricas do equipamento.
• Fornecimento de todas as documentações técnicas requeridas pelas BPE, caracterizado pelo "Data-book".

• Instrumentos de medição e controle: podendo ser fornecido com phmetro, transmissor de temperatura, transmissor de pressão, medidor de oxigênio dissolvido, etc..
• Painel de comando das funções e atividades elétricas do equipamento.
• Fornecimento de todas as documentações técnicas requeridas pelas BPE, caracterizado pelo "Data-book".

Não existe uma fórmula verdadeira ou equação generalizada para pré-determinar a velocidade de um agitador sob determinadas condições. O sistema de agitação é, também, integrado à geometria do tanque para propiciar as melhores condições para o processo e a maior economia operacional possível. A agitação, como visto na Figura 1, pode ser feita por impelidores: de fluxo - como a recirculação por bombas (a); rotativos rápidos - como as pás retas inclinadas em (b) e (c); os navais em (d) e os rotativos lentos - como as âncoras em (e) e (f).

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

Figura 1 – Tipos de impelidores

A agitação, em seu aspecto tecnológico, que consiste em produzir movimentos turbulentos em um fluido por meio de dispositivos mecânicos é uma das operações mais antigas e mais comuns na indústria. No entanto, mesmo sabendo que a eficiência e o consumo de energia na agitação dependem dos princípios básicos da Mecânica dos Fluidos, as configurações do escoamento nos tanques com agitação são tão complicadas que a aplicação rigorosa dos referidos princípios básicos é impossível. A agitação, nos casos típicos, efetua-se num tanque cilíndrico pela ação de lâminas que giram acopladas a um eixo-árvore que coincide com o eixo vertical do tanque. O agitador pode operar em base contínua ou descontínua. Na operação contínua, os produtos a serem misturados são aduzidos continuamente ao tanque e a mistura é removida, também continuamente. As lâminas do agitador assumem formas diferentes dependendo do serviço a ser realizado. O tanque pode possuir chicanas ou quebra-ondas, que são chapas metálicas montadas verticalmente no costado. As chicanas promovem maior ação de mistura e provocam a formação de uma superfície líquida livre mais ou menos horizontal. Na ausência das chicanas, com o agitador centrado e a velocidades elevadas, forma-se um redemoinho, em virtude da ação da força centrífuga sobre o líquido e da sua superfície livre que pode responder à força. O movimento da lâmina do agitador no fluido e o movimento resultante do fluido pelas paredes provocam um atrito característico e um arraste que dependem da rotação e do modelo das lâminas e do tanque.

O nível de agitação

Certa resposta dinâmica mínima é requerida para se resolver satisfatoriamente um problema de agitação. Essa resposta é representada pela magnitude da velocidade do fluido a ser impressa pelo misturador. A velocidade de fluxo criada em um tanque por um agitador tem três componentes: uma radial, atuando na direção perpendicular ao eixo-árvore; uma longitudinal, atuando paralelamente ao eixo-árvore e uma componente de rotação, que atua na direção tangencial ao círculo de rotação do eixo-árvore. As componentes radial e longitudinal contribuem efetivamente para a mistura, o que não acontece com a tangencial. Essa componente tangencial produz uma camada de fluxo em rotação ao redor do eixo-árvore, em geral, em escoamento laminar e que praticamente impede a movimentação longitudinal. O resultado é que o conteúdo do tanque gira somente, sem produzir quase nenhuma ação de mistura. A potência absorvida pelo líquido é muito limitada já que a velocidade relativa entre as pás e o fluido é pequena. A componente tangencial pode dar lugar à formação de vórtice na superfície do líquido, que será cada vez mais profundo à medida que aumenta a rotação do agitador. Quando o vórtice alcança a zona de sucção da hélice, a potência transferida ao fluido diminui subitamente devido ao arraste de ar para o interior do produto. Outro inconveniente, associado ao fluxo rotatório, é que eventuais partículas sólidas podem se separar por ação de forças centrífugas.

Critérios para definir o nível de agitação

Até alguns anos atrás, a intensidade de agitação era dividida em três ou quatro categorias: fraca ou débil, moderada ou média, vigorosa ou grande e violenta ou muito grande. FRACA: significando baixa turbulência. A superfície apresenta-se praticamente estagnada ou com lento movimento circular. MODERADA: onde a superfície do líquido apresenta intensa movimentação, mas sem redemoinhos ou borbulhamentos, isto é, alto grau de turbulência na parte inferior do tanque. VIGOROSA: que compreende alto grau de turbulência em todos os pontos do líquido, sendo que na superfície aparecem os redemoinhos e o borbulhamento. VIOLENTA: onde se tem todas as condições da agitação vigorosa mais a tendência a formação de vórtices. Outro critério para definir o nível ou a intensidade de agitação é reportar-se a determinada potência transferida por unidade de volume de fluido. Este é um critério relativo, pois, dois agitadores consumindo a mesma potência, sem dúvida, podem ter e têm, comumente, nível de agitação distinto. Para quantificar objetivamente o grau de agitação, fixou-se a velocidade média imprimida aos fluidos pelas pás, na faixa de 1,8 a 18,3 m/min. Uma escala de 1 a 10 foi, então, estabelecida para cobrir essa faixa. Desta forma, o nível da agitação (NA) fica definido através da divisão da velocidade média do fluido por 1,8, como mostra a Tabela 1.

A agitação nos níveis 1 e 2 é característica das aplicações que requerem a menor movimentação possível para o produto. Já os níveis de 3 a 6 caracterizam a maior parte das aplicações industriais. De 7 a 10 têm-se os processos que necessitam de alta velocidade. Além do estabelecimento do nível de agitação, são fatores importantes na determinação do melhor sistema: a densidade específica, a viscosidade do produto na temperatura de operação e a própria geometria do tanque. Para tanques altos, é necessário um elemento impulsor a cada diâmetro de alturado recipiente. A posição da hélice é de fundamental importância nas operações do equipamento, pois, influi na formação de vórtices ou na aspiração de ar para o produto. O vórtice pode se formar, dependendo das condições de rotação e potência, quando a hélice está colocada no centro de um tanque sem chicanas ou quando aparece muito perto da superfície do líquido. Uma das maneiras de se evitar a formação de vórtices é deslocar o agitador para fora do centro do tanque.

Principais tipos de agitadores

Os agitadores de pás inclinadas, de maneira geral, possuem uma ação suave que, com frequência, deseja-se para a maioria das substâncias. É largamente empregado por gerar fluxo longitudinal, radial e circunferencial. Atende a maioria das aplicações pelo fato de poder trabalhar com líquidos de 1 a 100000 cP {10-3 a 100 kg/(m.s)] de viscosidade, criando alta e baixa turbulência dependendo da velocidade de operação e consumo de potência de moderado a alto. São úteis para operações de mistura envolvendo líquidos miscíveis ou na dissolução de produtos sólidos. Para líquidos mais viscosos, a fim de promover maior transmissão de calor nas operações de aquecimento ou resfriamento em reatores e minimizar a formação de depósitos são empregados agitadores do tipo âncora. Produzem somente fluxo tangencial, baixa turbulência e provocam alto consumo de potência. Os agitadores navais giram a grande velocidade e produzem principalmente correntes longitudinais e rotatórias. Em função de seu pequeno diâmetro não são efetivos em tanques grandes. Produzem alta turbulência com baixo consumo de potência. Devido à natureza predominantemente longitudinal das correntes de fluxo, as hélices navais devem ser montadas em eixos-árvores verticais descentrados em relação ao diâmetro do tanque e, de preferência, formando certo ângulo em relação a vertical. Podem ser colocados lateralmente, mas sem posicioná-los no centro. São mais efetivos na mistura de líquidos pouco viscosos [μ < 3000 cP ou 3 kg/(m.s)]. Pelo fato de cortarem e cisalharem o produto, dispersam sólidos e preparam emulsões. Existem muitas variantes para o agitador de palhetas. Possuem fluxo tangencial, requerem mais energia que os navais e as turbinas. O comprimento, o número de palhetas e sua inclinação podem variar grandemente. As palhetas compridas são utilizadas para dissolução e dispersão.

Importância do projeto e objetivos

Em decorrência das inúmeras variáveis inseridas no processo de agitação, começando pela definição da geometria do tanque, recente estudo mostra que nos Estados Unidos perde-se cerca de 1,5 bilhões de dólares ao ano por deficiências neste processo. Um sistema de agitação mal definido, normalmente, não atende as exigências do produto, implica em maior tempo de permanência do produto no tanque, investimentos desnecessários e elevado custo operacional

Sistemas de Agitação para Pós em Geral

Principais tipos de misturador de pós

• Misturador tipo "em V"
• Misturador tipo "Duplo Cone"
• Misturador tipo "Ribbon Blender"

A mistura de sólidos em pó é uma operação frequentemente empregada nas indústrias químicas, farmacêuticas, alimentícias, metalúrgicas, de fertilizantes, de materiais cerâmicos, plásticos, borrachas, tintas,entre outras que requerem para a fabricação de seus produtos, duas ou mais substâncias mescladas homogeneamente. Quantificar o grau de homogeneidade de uma mistura de pós é um assunto complexo e nos últimos anos, tornou-se importantíssimo, principalmente na indústria farmacêutica, em razão da crescente eficiência das drogas e do maior rigor no padrão internacional de qualidade. Uma mistura homogênea é aquela na qual os seus constituintes estão distribuídos uniformemente ou aleatoriamente por todo o lote. Para tanto, amostras representativas são retiradas e analisadas. Complexos também são os mecanismos envolvidos no processo de mistura. Eles são atrelados as propriedades físicas dos pós: teor de umidade, granulometria, forças eletrostáticas, friabilidade, atração de Van der Waals, entre outros. Na operação de homogeneização de sistemas particulados sólidos, dois mecanismos competem, o de mistura e o de segregação. A segregação acontece em oposição a homogeneização. Esse fenômeno secundário evita que uma perfeita mistura possa ser obtida. Interferem no mecanismo de mistura: principalmente, a geometria do equipamento escolhido e sua velocidade ou rotação. Já o mecanismo de segregação recebe a influência das diferenças de tamanho e densidade das partículas. A literatura reconhece três mecanismos principais, responsáveis pela formação de uma mistura homogênea: a difusão, a convecção e o cisalhamento. A convecção é caracterizada pelo movimento de grupos de partículas adjacentes, transferindo-se de uma região para outra dentro da mistura, análoga, em escala macroscópica, ao movimento turbulento de líquidos. A difusão é reconhecida pelo movimento aleatório de partículas individuais, umas em relação às outras. O cisalhamento é um mecanismo que produz mudanças na posição relativa das partículas componentes por meio de deslizamentos de planos de partículas, dentro da mistura. Embora, em uma mistura, todos os mecanismos possam estar presentes, a predominância de um deles pode ser observada dependendo das características do equipamento utilizado para realizar a operação. Na mistura de sólidos é preciso considerar: primeiro, qual o melhor equipamento para combinar homogeneamente aqueles pós, o que, normalmente, depende da experimentação; segundo, elucidar qual o mecanismo preponderante na mistura e, em terceiro, avaliar o grau de uniformidade conseguido. Muito pouco tem sido feito nesta área por conta da dificuldade na experimentação.

Tipos de misturadores

Os misturadores de sólidos são classificados como sendo de corpo fixo e corpo móvel. Nos misturadores de corpo móvel a mistura ocorre devido ao movimento do próprio equipamento, prevalecendo em geral, os mecanismos de cisalhamento e difusão. Pertencem a esse grupo os misturadores do tipo: cilindro rotativo, cubo rotativo, duplo cone, em V, em Y entre outros. Nos misturadores de corpo fixo, o equipamento permanece imóvel e a mistura é feita por meio do movimento de partes internas como pás ou hélices. Neles predomina o mecanismo de convecção. Pertencem a esse grupo os misturadores do tipo: helicoidal, rosca sem fim e o de alta velocidade ou rápido.

Misturadores em V

Misturador duplo cone

Misturador helicoidal (Ribbon Blender)

Alguns tipos de rotores

Automação de Sistemas de Processos

A automação de sistemas de processos abrange a elaboração de projetos técnicos e desenvolvimento de automação visando os controles dos parâmetros de: medição e controle de nível, medição e controle de pressões; medição e controle de pH, oxigênio dissolvido, CO2, etc., medição e controle de vazões; medição e controles de acessos, todos em linhas de produção.

ELABORAÇÃO DE PROJETOS TÉCNICOS

• Elaboração de Lista de I/O’s.
• Projeto elétrico do Painel de Controle.
• Projeto elétrico dos Painéis de Remotas.
• Projeto elétrico painel de IHM.

DESENVOLVIMENTOS DE AUTOMAÇÃO:

• Serviços de configuração sistema supervisório com: telas, navegação, animação.
• Serviços de configuração IHM com: telas, navegação, animação.
• Serviços de configuração sistema de controle (CLP).
• Comissionamento, partida.
• Backup dos arquivos.