1. O processo de transesterificação: visão geral
Biodiesel é quimicamente uma mistura de ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos (FAME ou FAEE), obtidos pela reação de um óleo ou gordura com um álcool — em geral metanol — na presença de catalisador, frequentemente alcalino (hidróxido de sódio ou de potássio).
A reação é a transesterificação: um triglicerídeo, principal componente de óleos e gorduras, reage com três moléculas de metanol e libera três moléculas de éster metílico (o biodiesel) e uma de glicerol.
Em uma rota com lavagem aquosa, a reação usa excesso de metanol para deslocar o equilíbrio na direção dos produtos. Seguem-se separação da glicerina por decantação ou centrifugação, lavagem do biodiesel para remover impurezas e secagem. O processo e as condições de cada etapa devem vir da planta: não se deve selecionar todas as bombas apenas pela descrição do biodiesel acabado.
Do ponto de vista de bombeamento, o processo passa por vários pontos distintos: alimentação de óleo vegetal ou sebo para o reator; dosagem de metanol e da solução de catalisador; recirculação do reator; transferência do produto da reação para o decantador ou centrífuga; transferência da glicerina bruta; transferência do biodiesel lavado para a secagem; recuperação de metanol e retorno ao processo; transferência do biodiesel acabado para armazenamento e carregamento; e drenagem de efluentes.
Cada ponto tem requisitos próprios de material, vazão, temperatura e segurança.
2. Alimentação de matéria-prima: óleo vegetal e sebo aquecidos
A alimentação de matéria-prima é o primeiro ponto do processo. Óleos vegetais e gorduras animais têm viscosidade que cai com o aquecimento, e gorduras como o sebo solidificam abaixo de uma temperatura que depende da composição do lote. Use a curva viscosidade × temperatura e o ponto de fusão informados pelo fornecedor da matéria-prima, em vez de valores genéricos.
O aquecimento de linhas e bomba precisa manter o produto acima desse ponto em todo o trajeto, inclusive no pior caso de temperatura ambiente do local. Na FBE, a câmara de aquecimento (execução CA) está disponível de 1.1/2" a 6".
Uma vez aquecidos, óleos e gorduras podem ser bombeados pela mesma tecnologia; a seleção considera a viscosidade na temperatura real de bombeamento.
Para essa alimentação, a FBE é a opção usual: bomba de deslocamento positivo cuja vazão varia pouco com a pressão de descarga — na tabela 2026 (viscosidade inferior a 1.000 SSU), a FBE 2" passa de 200 para 186 L/min entre 0 e 14 kgf/cm² a 1.150 rpm —, o que ajuda na dosagem quando a pressão do reator muda ao longo do ciclo.
A rotação é escolhida pela viscosidade (catálogo FBE 2026, p.5), e o controle por inversor deve respeitar a faixa de rotação do modelo. A FBCN também pode ser avaliada quando o óleo aquecido tem viscosidade baixa e a vazão é alta.
3. Metanol e catalisador: volatilidade e operação em área classificada
O metanol exige atenção específica à inflamabilidade e à exposição. Segundo o NIOSH, tem ponto de fulgor de 52 °F (cerca de 11 °C), abaixo da temperatura ambiente usual, ebulição a 147 °F (cerca de 64 °C), limites de inflamabilidade de 6% a 36% no ar e toxicidade por inalação, absorção pela pele e ingestão, com risco de dano ao nervo óptico (cegueira). Um vazamento pode formar atmosfera inflamável e expor as pessoas.
Por isso, a especificação das bombas de metanol parte da classificação de área e da ficha de segurança do produto: motor e instrumentos com certificação Ex para a zona, o grupo de gás e a classe de temperatura definidos pelo projeto; vedação escolhida para contenção; e aterramento equipotencial.
Quando a especificação exige contenção, as opções incluem selo mecânico duplo com fluido de barreira definido com o fabricante do selo e, na FBE, o acoplamento magnético descrito no manual MTEC-01/01 para aplicações que não admitem vazamento.
Na FBCN, o manual MTEC-03/00 prevê carcaça em inox A743 CF8M e selos mecânicos conforme a aplicação, além da execução S1 da câmara de selagem, com líquido limpo de fonte externa, indicada para fluidos tóxicos, agressivos ou de mau odor. O conjunto é cotado com motor certificado pelo fabricante do motor conforme a classificação informada.
A FB Bombas não publica uma configuração padrão única para metanol: o arranjo é definido na proposta, a partir da ficha do produto e da classificação.
Atenção
Vazamento de metanol é risco grave de incêndio e de exposição. Trate a bomba de metanol como item de segurança: classificação de área, certificação Ex do motor, arranjo de vedação com contenção e procedimento de manutenção devem constar da especificação antes da cotação.
4. Glicerina bruta e lavagem: química alcalina e emulsões
Após a reação, o produto é uma mistura bifásica: biodiesel (éster metílico) na fase superior e glicerina bruta na fase inferior, onde se concentram a maior parte do catalisador residual, dos sabões e do metanol em excesso. A separação é feita por decantação ou por centrifugação contínua.
A composição, o pH e a viscosidade da glicerina bruta variam com o processo e a temperatura; peça a análise do produto. Com catalisador alcalino, ela tende a ser alcalina, e o metanol que carrega exige a mesma atenção à classificação de área.
Para a transferência da glicerina bruta, a FBE é a opção usual pela viscosidade. O catálogo 2026 lista carcaça em inox A743 CF8M e eixos e engrenagens em inox AISI 316L entre as opções, e a rotação segue a tabela por viscosidade.
A lavagem do biodiesel com água — às vezes levemente acidificada para neutralizar sabões — é seguida de decantação e secagem a vácuo. A bomba de água de lavagem pode ser uma FBCN, com material definido pela química da água; a transferência do biodiesel lavado e seco pode usar FBE ou FBCN, conforme vazão, pressão e sucção, com motor adequado à classificação da área.
5. Recuperação de metanol: destilação e retorno ao processo
O excesso de metanol usado na reação é recuperado por destilação — em geral a partir da fase biodiesel e da fase glicerina — e retorna ao processo. Como o metanol ferve a cerca de 64 °C na pressão atmosférica, as colunas trabalham em temperatura moderada e podem operar com vácuo parcial.
O metanol recuperado é condensado, armazenado em tanque intermediário dedicado e reinjetado no processo com o metanol de reposição.
As bombas dessa seção seguem os mesmos critérios de segurança da seção anterior. Em condensado, refluxo e fundo de colunas sob vácuo, o NPSH disponível merece atenção: o líquido está próximo do ponto de ebulição, e a pressão de vapor na temperatura real deve entrar no cálculo, com a curva de NPSH requerido do modelo. A FBOT não se aplica a esses serviços: ela é dedicada à circulação de óleo térmico.
6. Armazenamento e carregamento do biodiesel acabado
O biodiesel acabado tem especificação da ANP — com limites como teor de éster, água, contaminantes, ponto de fulgor e estabilidade à oxidação — que precisa ser preservada no armazenamento e no carregamento. Bomba e tubulação não podem introduzir água, sólidos ou resíduos de limpeza incompatíveis; consulte a resolução vigente para os valores.
As bombas dessa fase operam com produto purificado, em geral em temperatura ambiente, sem a química das etapas anteriores.
Para armazenamento e carregamento, FBE e FBCN podem ser avaliadas conforme vazão, pressão e sucção. A área é classificada pelo projeto, considerando o produto e as demais substâncias da instalação; o motor é cotado conforme essa classificação. A configuração é semelhante à de bases de diesel, tratada no guia de transferência de combustível.