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AVALIAÇÃO E REPARO DE UMA PLANTA DE SEPARAÇÃO HEXANO-ÁGUA CONTROLADA POR ARDUÍNO
Caio Vinícius Joaquim, Osmar Ogashawara

Última alteração: 2021-02-25

Resumo


1. Introdução

Alguns solventes chegam ao Departamento de Gestão de Resíduos (DeGR) passíveis de recuperação. Um exemplo é a mistura hexano/acetato de etila utilizada em colunas de cromatografia contaminado com produtos orgânicos diversos não voláteis. O processo de purificação, apesar de simples, é trabalhoso, pois requer que um técnico acompanhe o processo a todo momento.

Inicialmente, o solvente passa por uma pré-purificação no rotaevaporador. Em seguida, são feitas lavagens com água e soluções ácidas e básicas diluídas. Posteriormente, o solvente passa por uma secagem e destilação para total purificação.

De acordo com esse contexto, pensou-se em automatizar a lavagem e a secagem do solvente, a fim de liberar tempo ao técnico do laboratório.

2. Objetivo

Este projeto sucedeu um trabalho que se dedicou a desenvolver o sistema de automação do processo utilizando Arduino. Após alguns meses com o processo automatizado, o sistema apresentou problemas. Então, o objetivo desse projeto foi, em laboratório, avaliar a condição do sistema e reparar os erros.

3. Metodologia

Primeiramente, analisou-se a fonte de alimentação principal, que é responsável pela alimentação dos atuadores do sistema, e a fonte de alimentação do Arduino. Em seguida, o funcionamento dos sensores e válvulas de entrada e saída de água do tanque foi checado. Visto que não estavam danificados, os relés responsáveis por acionar as válvulas e as bombas de adição de soluções ácidas e básicas foram analisados.

Identificado um curto-circuito na entrada da placa de relés, substituiu-se a placa por uma nova. A protoboard e os jumpers, responsáveis pelas ligações dos elementos do sistema foram trocados. A alimentação do Arduino foi substituída, agora sendo feita diretamente. Os resistores do condutivímetro foram substituídos por novos e todas as soldas foram refeitas (a fim de evitar novos curtos circuitos no sistema).

4. Resultados

Com o sistema recondicionado, foram feitas diversas lavagens para avaliar o desempenho do sistema, que voltou a funcionar corretamente.

5. Conclusão

Dessa forma, com o sistema funcionando da maneira esperada, a lavagem de hexano/acetato de etila pôde ser realizada novamente.

Apesar da automação do processo de lavagem e secagem, utilizando o arduíno, ter sido aprovada, julgou-se necessário a implementação do processo utilizando um Controlador Lógico Programável (CLP). Uma vez que um ambiente como um laboratório de química carece de uma solução mais robusta.

Estes são resultados parciais referentes ao edital vigente nos anos 2020-2021 (EDITAL PROPQ 001/2020). A segunda fase do projeto está sendo desenvolvida e será apresentado na próxima edição do evento.

 


Palavras-chave


Arduino; automação