AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA QUÍMICA DE POLÍMEROS APÓS O CONTATO COM ETANOL Á TEMPERATURAS DE DESTILAÇÃO

Caroline Barlette da Cunha, Ronaldo Hoffmann, Poliana Pollizello Lopes, Flávio Dias Mayer

Resumo


A produção de etanol em pequena escala com capacidade máxima de 5.000 L/dia, enfrenta sérios problemas relativos ao baixo rendimento do processo, sendo este decorrente da baixa extração do caldo presente no colmo da cana, da ineficiência de separação de etanol presente no fermentado e também do elevado consumo energético. Outro ponto a destacar envolvendo esta atividade, são os altos custos econômicos associados à mão de obra, especialmente ao processo de destilação, bem como o investimento elevado para a fabricação das colunas de destilação. Assim este trabalho tem por objetivo realizar a seleção de materiais poliméricos que apresentem características desejáveis para a substituição do aço inoxidável em uma coluna de destilação, gerando com isto a redução de custo do equipamento e auxiliando o desenvolvimento da produção de etanol em pequena escala. A parte experimental consistiu inicialmente na escolha de sete materiais poliméricos, com base nos custos e na temperatura de operação, sendo eles: nylon 6,0 (PA 6,0), polipropileno (PP), polietileno de alta densidade (PEAD), policloreto de vinila (PVC), policarbonato (PC), poli metacrilato de metila (PMMA) e baquelite. Em seguida os materiais foram medidos, pesados e colocados em contato com o etanol (conc. 85,0% w/w) dentro de dois grupos de autoclaves, com temperaturas de 90°C e 115°C. Foi realizado também uma pesagem parcial ao fim de 7 dias e uma pesagem final ao 30 dias, de acordo com a norma ASTM D 543. Através dos valores obtidos nas pesagens iniciais, parciais e finais, pode-se observar a difusão do etanol sobre a estrutura do material. Com isto notou-se ao fim do ensaio que as amostras com estrutura amorfa foram as que apresentaram o pior desempenho, pois o etanol causou o intumescimento (inchamento) nas amostras de PMMA, PVC e PC, promovendo a separação das cadeias poliméricas e gerando um aumento do volume, de forma que esses materiais fossem descartados ao fim dos 7 dias de ensaio. As amostras com melhor desempenho e menores valores de difusibilidade do etanol foram as amostras semicristalinas de PP e PEAD, apresentando uma variação do peso em torno de 1,5% e 0,5%, respectivamente. As amostras de nylon 6.0 apresentaram altas difusibilidades do etanol na estrutura do material, enquanto que o termofixo baquelite apresentou uma taxa de difusão intermediária. Sendo assim os resultados demonstraram que alguns materiais apresentaram resistência química satisfatória após o contato com o etanol em temperaturas características ao processo de destilação.

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