Melhoria do Processo e das Práticas de Beneficiamento de Algodão no Brasil

Transcrição

1 Melhoria do Processo e das Práticas de Beneficiamento de Algodão no Brasil Jean-Luc Chanselme, COTIMES Paulo Vicente Ribas, UNICOTTON Bruno Bachelier, CIRAD 1

2 Projeto: Apoio: FACUAL FIALGO Elaboração e Realização: Coordenação: 2

3 Objetivo do projeto Melhorar a curto prazo as usinas antigas para produzir com custo mínimo, uma fibra de melhor qualidade (tipo 31 ou melhor, e folha 3 ou 2), para os mercados de exportação. O beneficiamento não é uma operação isolada: Ele depende muito da colheita (para o desenho e a utilização da seqüência de máquinas, para os desempenhos e o custo de produção); 3

4 PROCESSO ANTIGO TÍPICO 4

5 PROCESSO ANTIGO TÍPICO Separador Secador 1 ou 2 Conjunto (s) Prensa Condensador Batedor 72 in. HL 72 in. Queimador F Limpa Pluma 66 in. 3 a 6 Mitchells 3 a 6 Descaroçadores Piranha Fardão Fardão 5

6 Os processos antigos não são desenhados para o tratamento do algodão em caroço colhido mecanicamente 6

7 Limites dos processos antigos (1) Secagem Pouco eficientes em termos de regulação : Regulação manual eventual Risco de secagem insuficiente (limita a limpeza) Risco de sobre-secar a fibra Pouco eficientes em termos de energia Grande pressão estática Perda de calor 7

8 Limites dos processos antigos (2) Limpeza de algodão em caroço Uma etapa só : Insuficiente para um algodão em caroço colhido mecanicamente : a sujeira entra no descaroçador Batedor com pressão positiva (ar soprado) : Eficiência reduzida Emissão de poeiras 8

9 Limites dos processos antigos (3) Umidificação do algodão em caroço Ausência de umidificação do A.C. Umidade da fibra freqüentemente insuficiente Tratamentos mecânicos violentos Risco de estragar a fibra no descaroçador Risco de estragar a fibra no limpador de pluma 9

10 Limites dos processos antigos (4) Limpeza da fibra Limpadores de pluma sub-dimensionados: Manta grossa Limpeza e penteagem insuficientes Perdas da fibra Máquinas antigas: Pode comprometer a obtenção de ajustes conformes Efeito negativo acumulado com limpeza do AC 10

11 Limites dos processos antigos (5) Limpeza da fibra Seqüência insuficiente Ausência de automatização Poucas opções para adaptar a seqüência Inadaptados a acompanhar a evolução dos mercados 11

12 Melhoria do processo de uma usina antiga e avaliação das melhorias técnicas Objetivos : Melhorar o processo da Algodoeira Fazenda Nova (piloto) e diagnosticar o funcionamento, os produtos obtidos e a relação custo/benefício. Definir um processo de beneficiamento adaptado ao algodão do MT e aos mercados buscados. 12

13 Modificações do processo de descaroçamento da F.Nova Natureza das modificações: Uma secagem no início do processo Uma pré-limpeza para partículas maiores assim como finas Uma umidificação do algodão em caroço antes da entrada no descaroçador Uma limpeza da fibra de capacidade adaptada O projeto previu e contemplou: As compras dos equipamentos novos e modernos A montagem 13

14 MELHORIA DO PROCESSO F.NOVA Processo Novo Completo Batedor 72 sucção Queimador e Hot-Box Torre fonte Batedor 96 Extrator 96 Umidif AC LP 103 F Pré-limpeza 1 Conjunto 2 14

15 RESULTADOS Comparação dos processos antigos e novos para: A qualidade da fibra (visual e HVI) «Bark» e neps de fibra Os parâmetros de beneficiamento O custo-benefício 15

16 Balanço classificação visual Experimentações de 2005 Distribuição por tipo de 302 fardinhos Freqüência (% Tipo Antigo Novo 16

17 Balanço classificação visual Experimentações de 2005 Distribuição por folha de 302 fardinhos 50 Freqüência (% Folha Antigo Novo 17

18 Balanço classificação visual Experimentações de 2006 (AC 41-4) Distribuição de 205 fardinhos Freqüênci Freqüênci Tipo Folha Antigo Novo Antigo Novo 18

19 Balanço classificação visual Condições reais de produção 2006 Distribuição de 428 fardinhos 100 Freqüência (% Tipo e folha Antigo Novo 19

20 Resultados HVI 2005 Amostras de fardinhos das 3 experimentações Característica Antigo Novo IMPUREZA (número) 3.8 a 3.0 b IMPUREZA (aréa) 0.50 a 0.37 b Rd %(Reflectância ou Brilho) 73.5 b 75.5 a + b (Amarelo)

21 Resultados HVI 2005 Amostras de fardinhos das 3 experimentações Característica Antigo Novo UHML (comprimento em ") 1.13 a 1.11 b Uniformidade (%) Fibras curtas (%) Resistencia (g/tex)

22 «BARK» E «NEPS» «Bark» = fibra vegetal (casca de caule) Sujeira grossa entrando no descaroçador Desmanchada pelas serras Fibra vegetal misturada com fibra de algodão «Neps» de fibra = nós de fibra de algodão Criados pelos processos mecânicos (colheita e beneficiamento Ambas são um problema para a indústria têxtil 22

23 Sujeira grossa no peito 23

24 Sujeira grossa no peito 24

25 Sujeira grossa desmanchada no peito 25

26 Efeito da 1a etapa de pré-limpeza sobre a sujeira grossa 26

27 Redução da sujeira no ante-peito e no peito Separação e pesagem por descaroçador (3 fardões) PROCESSO SUJEIRA SEPARADA PELO ANTE PEITO (Kg/hora) SUJEIRA NO PEITO NO FINAL Sujeira grossa Sujeira fina Sujeira total Antigo Antigo + PL Redução PL1 65% 41% 38% 27

28 Nep de fibra 28

29 Efeito do processo sobre os neps % + 16 % 400 Numero/ Tipo AC Antigo Novo 29

30 Bark e Neps A redução da sujeira pela PL é grande A redução do «bark» tem um preço O aumento dos neps de fibra Melhoria a buscar na colheita No beneficiamento, maximizar a eliminação da sujeira com o mínimo de neps : Gestão da umidade e em particular a secagem Gestão do ritmo de beneficiamento 30

31 Processo e parâmetros do beneficiamento (2005 exp. 1+2) Rendimento de beneficiamento Rendimento (% Tipo AC Antigo Novo 31

32 Processo e parâmetros do beneficiamento (2005 exp. 1+2) 2. Resíduos da limpeza do algodão em caroço por fardinho Residuos/200k Tipo AC Antigo Novo 32

33 Processo e parâmetros do beneficiamento (2005 exp. 1+2) 3. Resíduos da segunda etapa de pré-limpeza (batedor + HL + alimentador) por fardinho 12 Residuos/ Tipo AC PL1+Antigo Novo 33

34 Estimativas de custo-benefício 1. Limites Níveis de ágios/deságios variam Limitadas aos padrões universais Baseadas em desvios do tipo e da folha Não levam em conta as características intrínsecas Não levam em conta os números de neps 34

35 Estimativas de custo-benefício 2. Ágio/deságio médio para 200 kg de fibra / tipo AC Ágio médio (R$/Fardin Antigo Novo 2005 Novo Tipo AC Média =

36 Estimativas de custo-benefício 3. Custos adicionais e economia com o processo novo Custos adicionais Eletricidade Gás para a gestão da umidade Economia Lenha da secagem no conjunto Aumento do ritmo de beneficiamento 36

37 Estimativas de custo-benefício 4. Estimativas de custos adicionais e economia Elemento de custo Custo (R$/fardo) Benefício (R$/fardo) Consumo de gás para a secagem na PL1 (média) 1,1 Consumo elétrico 0,4 Economia de lenha 0,6 Aumento de ritmo de beneficiamento? Total por fardo 1,4 0,6 Balanço por fardo -0,8 Balanço -0,06 37

38 Estimativas de custo-benefício 5. Estimativas de custo-benefício sem umidificação Elemento de custo Custo (R$/fardo) Benefício médio (R$/fardo) Benefício max (R$/fardo) Ágio da fibra no mercado internacional com processo novo 11,6 17,5 Custo adicional 1,4 Economia de lenha 0,6 0,6 Total por fardo 1,4 12,2 18,1 Balanço por fardo 10,8 16,7 Balanço 0,81 1,25 Balanço para fardos

39 Estimativas de custo-benefício 6. Estimativas de custo-benefício da umidificação Elemento de custo Custo Benefício (R$/fardo) (R$/fardo) Consumo de gás médio para a umidificação 1,5 Aumento de peso (4 kg por fardo) 10,0 Total por fardo 1,5 10,0 Balanço por fardo 8,5 Balanço 0,64 39

40 Estimativas de custo-benefício 7. Balanço de custo-benefício do processo novo, com secagem e umidificação Elemento de custo Custo (R$/fardo) Benefício médio (R$/fardo) Ágio da fibra no mercado internacional com processo novo 11,6 Custo adicional 1,4 Economia de lenha 0,6 Consumo de gás médio para a umidificação 1,5 Aumento de peso (4 kg por fardo) 10,0 Total por fardo 2,9 22,2 Balanço por fardo 19,3 Balanço 1,45 Balanço para fardos

41 Resultados diversos 1. Classificação visual do algodão em caroço A classificação dos fardões varia com os classificadores Pouca relação entre classificação do AC e da fibra O beneficiamento não pode ser devidamente planejado, otimizado. Necessidade de padrões ou de instrumentos para adaptar a seqüência e otimizar o beneficiamento 41

42 Resultados diversos 2. Classificação visual da fibra A classificação da fibra varia com os classificadores Problema de valorização individual (a empresa) Problema de valorização coletiva (imagem do algodão do Estado ou do pais) Treinamento e standardização 42

43 CONCLUSÃO Objetivos cumpridos Melhoria de 1 tipo e mais de uma folha em média Custo-benefício alto Investimento pago em 1 ou 2 safras A primeira etapa de PL é fundamental Melhora o tipo direitamente e indireitamente Melhora a folha e reduz o «bark» Melhora o ritmo Sem aumentar o gasto de energia O projeto mostrou a importância da gestão da umidade 43

44 F I M 44

45 45

46 46

47 47

48 Conjunto 1 Conjunto 2 48

49 49

50 50

51 Umidade do ar e umidade do algodão Umidade matéria (%) Equilíbrio higroscópico Umidade relativa do ar (%) Caroço Alg. em caroço Pluma 51