SUEZ Water - Água e tecnologias de água

Steamate* FM1007 fornece tratamento de condensado de vapor eficiente para fabricante de alimentos orgânicos

Alimentos processados e preparados
Desafio

Uma simples ida ao seu mercado local diz tudo: consumidores estão cada vez mais conscientes sobre o que comem, estão exigindo mais opções orgânicas e a disponibilidade de comida orgânica está em rápida transformação: antes, costumava ser uma pequena seção dedicada a opções orgânicas, agora existem opções orgânicas em todas as categorias de alimentos em todos os corredores do mercado.

Grande parte dos processos de fabricação de alimentos orgânicos exige vapor, que é gerado por meio do processamento da água em uma caldeira. Essa água de alimentação é normalmente tratada com produtos químicos para evitar que a presença de contaminantes naturais, tais como dióxido de carbono e oxigênio dissolvido, ocasionem falhas por corrosão no sistema de distribuição de vapor da fábrica.

Como o vapor transfere calor ao processo e ao meio ao seu redor, ele é condensado de volta ao estado líquido e os contaminantes como dióxido de carbono e oxigênio dissolvido podem provocar a corrosão das superfícies de metal do sistema de distribuição de vapor e de recuperação de condensação.

A corrosão das superfícies de contato do metal podem provocar diversos problemas graves se o vapor for utilizado na produção de alimentos orgânicos. Tais problemas incluem a falha prematura dos equipamentos, perda da eficiência térmica devido ao acúmulo de produtos da corrosão do metal nas superfícies de transferência de calor, e até mesmo, sendo este o problema mais grave, o transporte dos produtos da corrosão aos produtos alimentícios orgânicos caso o vapor seja diretamente utilizado na sua produção.

Os inibidores de corrosão da condensação de vapor comuns, grande parte dos quais cumprem a regulamentação da agência de vigilância sanitária dos Estados Unidos, FDA, com relação ao contato direto do vapor com os alimentos, tais como as aminas orgânicas voláteis, e os inibidores de película de superfície não cumprem as diretrizes de produção de alimentos orgânicos estabelecidas pelo Programa Nacional de Orgânicos do ministério da agricultura dos Estados Unidos, USDA. O USDA cadastrou agências certificadoras que verificam o cumprimento por parte dos produtores de alimentos orgânicos e que não aprovará esses produtos como aditivos de vapor no caso de contato direto do vapor com o alimento orgânico. Portanto, muitas fábricas que produzem alimentos orgânicos optam por não fazer o tratamento de seus sistemas condensadores, o que os expõem a sérios riscos operacionais.

O Steamate FM1007 foi desenvolvido para o tratamento eficiente e seguro dos sistemas de condensação em fábricas que produzem alimentos orgânicos. O inibidor de corrosão exclusivo do Steamate FM1007 cumpre as diretrizes do Programa Nacional de Orgânicos do USDA 7 CFR 205.606 para produtos agrícolas produzidos de forma não orgânica utilizados no processamento de alimentos orgânicos nos casos em que existe o contato com a substância alimentícia.

Um grande produtor de cereais baseado nos Estados Unidos optou por obter a certificação orgânica para uma de suas marcas de cereais. Como resultado de uma auditoria realizada por uma agência certificadora de orgânicos devidamente cadastrada, tal produtor foi obrigado a interromper a aplicação do inibidor de corrosão que costumava aplicar já há um bom tempo na condensadora de vapor.

O produto habitual, película livre de aminas e em conformidade com as normas do FDA, teve bons resultados, com níveis de ferro na condensadora de vapor em média de aproximadamente 0.10 ppm apesar dos repetidos eventos de transferência de água da caldeira que acabavam por impactar a estabilidade da película.

Solução

A SUEZ solicitou aprovação ao seu novo produto Steamate FM1007 à agência certificadora de orgânicos de sua região. O produto foi analizado e aprovado à produção de alimentos orgânicos e um protocolo de testes foi desenvolvido.

O parâmetro chave de desempenho exigido pelo cliente para a realização do teste com sucesso foi a manutenção dos níveis de ferro na condensadora de vapor abaixo de 0.30 ppm as Fe, de forma consistente.

Resultado

Os dados comparativos chave da condensadora de vapor com relação ao tratamento habitual e ao programa Steamate FM1007 estão resumidos nas Figuras 1 e 2 abaixo. Como demonstrado, o nível médio de ferro na condensadora com o tratamento habitual com película de vapor com base em mais de 100 pontos de dados foi de 0.090 ppm, ao passo em que com o Steamate FM1007 o nível médio de ferro ficou um pouco acima de 0.125 ppm, ainda muito abaixo do limite obrigatório de 0.30 ppm.

Figura 1 - Perfil do Ferro na Condensadora de Vapor Antes e Após o Tratamento com Steamate FM1007

Figura 1 - Perfil do Ferro na Condensadora de Vapor Antes e Após o Tratamento com Steamate FM1007

Níveis Médios de Ferro na Condensadora de Vapor:

  • Tratamento Habitual: 0.090 ppm as Fe
  • Steamate FM1007: 0.125 ppm as Fe

Uma notável diferença entre o produto habitual e os períodos de tratamento com o Steamate FM1007 foi o próprio aumento da transferência de água da caldeira conforme refletido pelo aumento de 30% na condutividade da condensadora de vapor durante o período de tratamento com o Steamate FM1007. Veja o resumo na Figura 2.

Conforme mencionado acima, a água de caldeira altamente alcalina e condutiva em contato com as superfícies do sistema de vapor irá desestabilizar a película protetora formada pelo Steamate FM1007. A película será rapidamente reestabelecida após incidentes de transferência, mas a proteção contra a corrosão ficará de alguma forma temporariamente comprometida.

Figura 2 - Perfil de Condutividade da Condensadora de Vapor Antes e Após o Tratamento com Steamate FM1007

Figura 2 - Perfil de Condutividade da Condensadora de Vapor Antes e Após o Tratamento com Steamate FM1007

Níveis Médios de Condutividade da Condensadora de Vapor:

  • Tratamento Habitual: 47 uS/cm
  • Steamate FM1007: 67 uS/cm

Conforme o teste com o Steamate FM1007 progredia, uma comparação do nível de proteção contra corrosão oferecido pelo Steamate FM1007 foi realizada em múlitplos pontos de amosta da condensadora de vapor contra uma condição não tratada. Notavelmente, a transferência de água da caldeira foi bem controlada durante esse período.

Conforme ilustrado na Figura 3 abaixo, altos níveis de corrosão foram verificados, conforme esperado, quando não houve a adição de um tratamento anti-corrosão. O nível médio de ferro registrado em quatro amostras da condensadora foi de 5.0 ppm as Fe, muito acima do limite de água de alimentação recomendado pela Associação Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME) de 0.1 ppm para caldeiras em operação dentro dessa faixa de pressão.

No tratamento com o Steamate FM1007, o nível médio de ferro na condesadora foi de 0.10 ppm as Fe, sendo que três das quatro amostras ficaram abaixo de 0.1 ppm.

Figura 3 - Comparação dos níveis de ferro na Condensadora de Vapor no tratamento com Steamate FM1007 contra Condição sem Tratamento

Figura 3 - Comparação dos níveis de ferro na Condensadora de Vapor no tratamento com Steamate FM1007 contra Condição sem Tratamento

Com base nos resultados desse teste, o Steamate FM1007 ffoi aprovado para sua aplicação continuada na produção nesta e em duas outras fábricas de produção de cereais orgânicos do cliente.

O Steamate FM1007 é o único aditivo de vapor direto que conhecemos que foi aprovado por diversas agências certificadoras de orgânicos no caso de contato direto do vapor com o alimento.