DOSSIER Miguel Frutos Responsável de Mercado da Air Liquide Air Liquide Portugal Tel.: +351 214 164 900 • Fax: +351 214 164 040 linha.directa@airliquide.com • www.airliquide.pt
A IMPORTÂNCIA DO FRIO NA INDÚSTRIA INTRODUÇÃO Nos diferentes processos industriais, o frio e o controlo da temperatura são elementos fundamentais para a realização de uma produção homogénea e de qualidade. A Air Liquide utiliza Gases Industriais inertes, como o Azoto líquido e o Dióxido de Carbono, como ferramentas que controlam a temperatura dos processos a um custo acessível. Na indústria de produção e transformação, assim como na indústria da construção ou na manutenção de instalações, o frio é um elemento de grande importância. Podemos considerar dois grandes tipos de necessidades de frio: 1. Aqueles processos nos quais há que controlar a temperatura a que se desenvolvem, evitando qualquer acréscimo desta que possa deteriorar o produto final, ou fazer com que a reacção possa chegar a ser perigosa. Podemos chamá-los processos a temperatura controlada. 2. Aqueles processos que necessitam de uma contribuição de frio para alterar as propriedades físicas dos produtos, para os poder trabalhar melhor. Podemos denominar esses processos como processos criogénicos.
PROCESSOS A TEMPERATURA CONTROLADA As reacções químicas e físico-químicas na indústria química ou farmacêutica podem ser reacções que se devam dar com um exigente controlo de temperatura, quer para conseguir um desenvolvimento perfeito da estequiometria da reacção, quer para evitar a formação de produtos indesejados, ou mesmo para evitar que se produzam reacções que possam chegar a ser perigosas (reacções exotérmicas). Há também processos de mistura, moagem, refinação, compactação, entre outros, tanto na indústria alimentar como na indústria química ou farmacêutica que, no seu desenvolvimento, geram calor que pode afectar o produto, degradando-o, ou mesmo descongelando-o no caso de ser uma mistura de produtos congelados, ou inclusivamente chegando a fundi-lo e bloqueando o equipamento, como sucede na moagem de polímeros. Alguns exemplos destes processos poderiam ser o fabrico de tinta em pó, a moagem e a reciclagem de plásticos, as reacções de fabricação de medicamentos, o amassamento de produtos de padaria, o picar da carne, a refrigeração de uvas antes da fermentação e a compactação de betão. Sendo a segurança uma das prioridades da Air Liquide utilizam-se Gases Industriais inertes, como o Azoto líquido ou o Dióxido de Carbono, de forma a conseguir um controlo perfeito de temperatura dos processos. Estes gases têm um grande poder frigorífico e são inertes e secos, o que representa um valor acrescido,
já que evitam a degradação dos produtos que se manipulam por oxidação com o ar, e além do mais, evitam a formação de atmosferas explosivas que podem tornar-se perigosas pelo possível poder destrutivo que transportam. A adição de Azoto líquido e de Dióxido de Carbono é muito simples, e também pode projectar-se com uma grande variedade de potência frigorífica. É como ter “O frio na torneira”. Conseguir mais ou menos potência frigorífica apenas depende de abrir mais ou menos uma válvula, o que permite uma grande variabilidade de soluções adaptáveis a qualquer necessidade de controlo de temperatura que se produza. A indústria do gás dispõe de uma vasta gama de equipamentos para conseguir um controlo perfeito da temperatura nos processos, desde um perfeito controlo das reacções químicas num reactor, através de um fluido transportador de frio, até outros sistemas específicos para a refrigeração de amassadoras ou picadoras, passando por equipamentos inovadores para a refrigeração das massas antes da fermentação. Também podem realizar-se serviços completos, como por exemplo para a refrigeração de betão durante a construção de grandes obras civis, como pontes, diques ou barragens, que evitam, mediante a injecção de Azoto líquido nas betoneiras, que o betão fique a uma temperatura superior à desejada, e que possa provocar que o betão, ao solidificar-se, tenha diferentes temperaturas segundo a profundidade, e portanto possam vir a provocar-se fissuras que fragilizem a construção. O investimento necessário para conseguir atingir os resultados necessários é reduzido se o compararmos com os investimentos em unidades frigoríficas tradicionais, sendo estes, além do mais, equipamentos de uma grande simplicidade e muito fiáveis, e que permitem um processo de grande flexibilidade. Adaptam-se às instalações existentes, evitando novos investimentos, e melhoram os rendimentos dos processos.
PROCESSOS CRIOGÉNICOS Há produtos cujas propriedades físicas são alteradas pelo frio, passando por exemplo de serem flexíveis a ficarem rígidos e frágeis quando se congelam. Noutras ocasiões é preciso manter uma peça a uma temperatura muito baixa, para a contrair e assim poder introduzir noutra peça, ou um processo para congelar a água que possa conter, como por exemplo para provocar um tampão de gelo numa tubagem quando queremos fazer uma reparação, ou para congelar um solo e poder trabalhar em condições seguras, quando o excesso de humidade cria desprendimentos ou torna difícil firmá-lo. No caso das emissões de Compostos Orgânicos Voláteis (COV), um método de controlo pode ser mediante o arrefecimento do efluente que contém o COV até à condensação do mesmo, impedindo que se difunda para a atmosfera, e evitando assim a poluição que produziria. Para obter as baixas temperaturas que são necessárias nestes casos, e que podem facilmente chegar até aos -130º C, ou menos, utilizam-se os gases industriais como o Dióxido de Carbono (até -80º C) ou o Azoto líquido (até -196º C). Quando queremos chegar a temperaturas inferiores utilizamos Hélio liquido (-269º C, ou seja a apenas 4º acima do zero absoluto). Algumas das aplicações mais habituais de Azoto líquido ou Dióxido de Carbono são: - Crio-Moagem: a congelação de produtos como os polímeros, produtos alimentares, borrachas, entre outros, fragilizando-os, permite a sua moagem,
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