A diferenciação de produtos é o nome do jogo para os produtores químicos de hoje. As empresas que antes ofereciam produtos simples que eram bastante indistinguíveis dos concorrentes – como alvejante doméstico – agora produzem uma variedade impressionante de misturas.
Esses produtos mais complexos impuseram novas demandas aos sistemas de mistura e combinação química.
"Inicialmente, os sistemas eram muito básicos e normalmente apenas diluíam um produto químico mais forte", disse Brent Hardman, CEO daPowell. "Os sistemas evoluíram ao longo do tempo e agora devem misturar vários produtos químicos para receitas que incluem fragrâncias, surfactantes e outras substâncias."
Especializada em equipamentos de processamento montados em skid, a Powell tem ajudado os produtores químicos a enfrentar os desafios contemporâneos desde 1964. Hoje, os equipamentos da Powell são encontrados em mais de 40 países – e produzem 80% do hipoclorito de sódio (água sanitária) fabricado na América do Norte. A empresa com sede em Michigan também é bem reconhecida por seussistemas de combinação e diluição química.
Desafios do sistema de lote
Os sistemas de mistura e combinação formam o centro do processo de produção química. Na parte inicial, os sistemas são conectados às fontes de matéria-prima. A saída do sistema é distribuída para sistemas de enchimento ou embalagem – ou se torna uma mercadoria de alimentação para um processo subsequente.
O equipamento de processamento em lote tem sido o padrão para mistura e combinação química por décadas. Os sistemas de lote executam uma sequência de etapas em um volume definido de material. Após a conclusão do lote, o sistema deve ser interrompido e limpo completamente antes de executar o próximo lote.
À medida que as receitas se tornaram mais complexas – e as trocas mais frequentes – as deficiências dos sistemas de lote existentes vieram à tona.
"Com um sistema em lote, há muito tempo de parada para troca", disse Hardman. "E como o sistema é baseado no volume total do tanque, pode haver um desperdício significativo de matéria-prima no final."
Para enfrentar esses desafios, mais clientes da Powell estão convertendo processos em lote existentes em sistemas contínuos em linha.
Melhor eficiência de processamento
Os skids PowellMulti-Stream In-Line Mixing and Blending são sistemas contínuos que podem misturar simultaneamente vários fluxos de matérias-primas líquidas com a precisão necessária para produzir uma ampla variedade de produtos.
Os sistemas prontos, montados em skid, exigem um espaço mínimo no piso – e são entregues programados e prontos para instalação.
"Com o passar dos anos, adquirimos uma experiência significativa em engenharia que nos permite personalizar cada sistema para atender a especificações de produto muito precisas", explicou Hardman. "O resultado é um produto final repetível – e menos perda de matéria-prima do que em um sistema de lote."
O sistema em linha usa medidores de vazão volumétrica e outras ferramentas para medir automaticamente cada fluxo de material de forma contínua. O sistema mantém a proporção de cada material em relação ao todo, alinhado com os requisitos da receita.
O sistema de controle monitora continuamente o processo e é programado para ajustar instantaneamente as taxas de fluxo das correntes se houver uma irregularidade no processo. Misturadores estáticos misturam continuamente as correntes de material para criar uma substância homogênea.
"Com a mistura e combinação em linha, podemos fazer a transição de uma receita para a próxima com mais facilidade", disse Hardman. "E como não há tanques grandes envolvidos, minimizamos o tempo e o volume de água necessários para a limpeza."
Os sistemas Powell também incluem funcionalidade de limpeza no local (CIP) em linha. Na maioria dos casos, o recurso CIP é automatizado e incluído como parte da receita para uma mistura específica.
Sistema de controle pronto para o futuro
Independentemente da aplicação, as soluções da Powell são baseadas no sistema digital de controle distribuído PlantPAx® da Rockwell Automation. Dependendo da complexidade, o sistema opera em um controlador programável Allen-Bradley® ControlLogix® ou CompactLogix™. Os sistemas são integrados em uma rede EtherNet/IP™ e, para IHM, normalmente incluem terminais gráficos Allen-Bradley PanelView™ ou thin clients VersaView®.
A empresa se envolveu pela primeira vez com a Rockwell Automation quando fez a transição de seus sistemas de lógica de relé para controladores programáveis na metade da década de 1980. Desde então, a Powell migrou continuamente para novas tecnologias para atender às necessidades dos clientes.
"Um dos maiores benefícios que recebemos da plataforma da Rockwell Automation é a flexibilidade para mudanças futuras", disse Hardman. "A espinha dorsal do nosso sistema de controle nos permite adicionar facilmente novos recursos com custo mínimo para nossos clientes."
Atualmente, a empresa está explorando a adição de mais tecnologias digitais aos seus sistemas.
"Essa é a onda do futuro", disse Hardman. "Seja análise de dados, monitoração remota ou inteligência artificial, estamos sempre buscando maneiras de custo otimizado para ajudar a melhorar nossos serviços para nossos clientes."