D ESCRIÇÃO S UMÁRIA DO P ROCESSO DE P RODUÇÃO

A unidade industrial da CIRES ocupa uma área total cerca de 287.931 m2, sendo que 26.477 m2 correspondem a área coberta. Apresenta um período de funcionamento em contínuo, isto é, 3 turnos/dia, 24 h/dia, 7 dias/semana e 365 dias/ano, tendo nos seus quadros 147 colaboradores (Licença Ambiental-Cires, 2008).

A instalação dispõe de 3 linhas de produção, duas para o fabrico de PVC-S (PS1 e PS2) e uma para o PVC-E. No fabrico de PVC-S são utilizados 9 reactores (6 na PS1, cada um com capacidade para 40 m3, e 3 na PS2 com capacidade unitária de 130 m3), com aplicação de tecnologia da empresa Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Na linha de produção de PVC-E são utilizados 4 reactores (com capacidade unitária de 14 m3) sendo aplicada tecnologia da empresa Hydro Plast A.B. As matérias-primas e subsidiárias utilizadas são função do tipo de produto a produzir e do tipo de processo de fabrico utilizado. A principal matéria-prima utilizada é o VCM, sendo também utilizada água desmineralizada, iniciadores da reacção (peróxidos orgânicos), tensioactivos e colóides (para estabilizar a suspensão/emulsão e controlar a qualidade dos produtos formados) e ainda outros aditivos. Cada linha de produção possui então reactores de polimerização, tanques de suspensão, unidades de stipping, unidades de centrifugação e secagem de PVC, crivos e peneiros e silos de armazenamento e embalagem. A fábrica possui ainda uma central de co-geração para produção de vapor e energia eléctrica (BAMISO – Produção e Serviços Energéticos, S.A.), 3 caldeiras de produção de vapor, instalações de arrefecimento de água, uma instalação de ar comprimido, uma captação de água no rio Antuã, um sistema de tratamento de água proveniente da Ria de Aveiro, uma estação de tratamento de efluentes líquidos e gasosos (ETE) e uma instalação de azoto (Licença Ambiental-Cires, 2008). Na globalidade a linha de produção de PVC-S é apresentada segundo o esquema presente na figura 5.

Figura 5 – Esquema simplificado dos principais fluxos no fabrico de PVC.

De um modo geral a linha de fabrico de PVC compreende 3 etapas fundamentais no processo de produção: Polimerização, Stripping e Secagem. Existe ainda uma quarta etapa relativa à recuperação de VCM para posterior introdução no processo de fabrico de PVC. De seguida é efectuada uma breve análise a estes processos, indicando de maneira geral as entradas e saídas de materiais de cada um dos sistemas.

Polimerização

O processo de polimerização utilizado pela CIRES é do tipo descontínuo, utilizando para isso, reactores do tipo autoclave, encamisados e com agitador central, sendo o processo realizado por partidas de 7 a 13 horas. Os reactores são carregados com uma determinada quantidade de água, VCM, catalisadores, agentes de suspensão e ainda uma séria de produtos químicos de forma a melhorar a qualidade dos produtos formados. A reacção de polimerização é exotérmica, no entanto é necessário um pré-aquecimento do reactor à temperatura desejada de polimerização de modo a iniciar a reacção. Assim é necessário um arrefecimento dos reactores para manter a temperatura desejada. Para isso os reactores estão equipados com dispositivos (camisa, condensador de refluxo, chicana) de maneira a remover o calor da reacção. Os reactores podem ser do tipo aberto, aberto

após cada partida, ou do tipo fechado, sendo apenas aberto após um número significativo de partidas, de modo a proceder à sua manutenção. O processo é interrompido quando a conversão de VCM em PVC, não sendo total, assume a forma de uma assimptota, isto é, a conversão de VCM é tal, que para continuar a convertê-lo em PVC, não compensaria o tempo e custos gastos, relativamente ao PVC que seria produzido se o processo continuasse. O reactor é despressurizado e o VCM residual transferido para a unidade de recuperação para posterior tratamento e reutilização. A suspensão com o PVC produzido é descarregada para os tanques de suspensão, que alimentam as unidades de stripping de modo a recuperar o VCM que se encontra adsorvido ao PVC, uma vez que este é um material bastante poroso e por conseguinte o VCM facilmente preenche esses espaços. A polimerização acarreta um problema para as paredes do reactor, formando-se depósitos de polímero nas paredes, sendo limpo com água de média/alta pressão e aplicando um produto anti-escama nas paredes do reactor.

Stripping

O VCM que se encontra tanto na fase aquosa da suspensão como nas partículas de PVC é recuperado nas unidades de stripping. Estas unidades são constituídas por uma coluna de pratos perfurados, pelos quais flui a suspensão que entra pelo topo. Em contra-corrente flui vapor de água, injectado na base, que actua como gás de transporte, arrastando consigo o VCM removido da suspensão, saindo pelo topo da torre de stripping. O vapor de água é posteriormente condensado e o VCM recuperado é transferido para a unidade de recuperação para tratamento e reutilização no processo. O vapor de água condensado é eliminado como água e transferido para a ETE, que inclui um stripping de efluentes de modo a recuperar o VCM ainda presente e minimizar a sua concentração no efluente final. A operação de stripping é de importância relevante no que toca às questões ambientais, uma vez que reduz as emissões de VCM para a atmosfera, pois na operação seguinte, centrifugação e secagem, o VCM residual é emitido tanto para a atmosfera como no efluente líquido.

Secagem

Após o stripping, a suspensão é enviada para a unidade de centrifugação para retirar a maior parte da água, sendo esta enviada para a ETE. A pasta de polímero húmido resultante é transferida para uma câmara de secagem, procedendo-se à retirada da água residual por acção de ar quente até atingir a humidade desejada. Esta unidade possui ainda peneireiros vibratórios para remover impurezas e partículas grosseiras de PVC. Este é então transportado pneumaticamente para silos de armazenagem, onde é posteriormente embalado e armazenado.

Recuperação

O VCM recuperado, tanto da operação de polimerização como da operação de stripping é armazenado num gasómetro. Após um tratamento de desumidificação e neutralização, o VCM é comprimido e liquefeito em condensadores arrefecidos por água normal e refrigerada (ponto de ebulição do VCM é de -13,9 °C). O efluente gasoso que resulta do processo de condensação é conduzido para uma unidade de recuperação criogénica arrefecida por azoto líquido. Ainda de notar que a eficiência de recuperação do VCM por condensação é influenciada pela combinação correcta de temperatura baixa e pressão elevada.