Automacao do Processo de Obtenção do Glifosato

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FACULDADE METROPOLITANA DE GUARAMIRIM 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA 
WESLY VOLPI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AUTOMAÇÃO DO PROCESSO DE OBTENÇÃO DO GLIFOSATO 
Sal de isopropilamina 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Guaramirim 
2016 
WESLY VOLPI 
 
 
 
 
 
 
 
 
AUTOMAÇÃO DO PROCESSO DE OBTENÇÃO DO GLIFOSATO 
Sal de isopropilamina 
 
Trabalho de Conclusão de Curso de graduação 
apresentado à Faculdade Metropolitana de 
Guaramirim como requisito parcial para a 
obtenção do título de Bacharel em Engenharia 
Química. 
 
Orientador: Profa. Msc. Maiara Fernanda 
Gonçalves Holz Goll 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Guaramirim 
2016 
AGRADECIMENTOS 
 
Muitas pessoas foram determinantes para a realização deste trabalho, dentre elas, 
gostaria de agradecer primeiramente a professora Dagmar Hempkemaier, pela oportunidade 
dada, a minha família pelo apoio, a minha orientadora Maiara Holz Goll por todo o suporte 
oferecido e material cedido, ao professor Dioney Neves pela colaboração espontânea e toda a 
revisão da parte de cálculos, ao professor Rubens Ferrari, pela colaboração espontânea nas 
revisões de reações químicas, ao professor Marcos André Schipmann, por ter insistido em 
meu estagio, a minha coordenadora Juliana Ribeiro Mariotto e ao seu Antônio, vigia do 
estacionamento, pela amizade. 
Aos meus amigos Adam Cristian Nehls e Cristian Gerson da Silva, pela ajuda e apoio 
neste trabalho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
No Brasil, o segmento agrícola representa uma grande parcela do PIB nacional, com o 
crescimento populacional a demanda por insumos agrícolas aumentou exponencialmente com 
o passar dos anos. Com a migração da população para as grandes cidades, a industrialização 
de métodos de controle e colheita auxiliaram a atender esta nova demanda. A carpina, método 
de controle de ervas daninhas arcaico, não se mostra mais eficiente no novo nível de produção 
agrícola, surgindo a necessidade do controle químico. Neste novo método de controle, a 
molécula Glyphosate vem dominando o mercado a décadas pelo seu mecanismo de ação 
diferenciado, a não-seletividade, que décadas atrás era vista com maus olhos na agricultura, 
tornou-se a chave para um controle de amplas áreas de plantio. No desenvolvimento deste 
trabalho, elaborou-se um balanço de massa para os processos de produção de Glifosato 48%, 
assim como o balanço de energia e o dimensionamento dos equipamentos utilizados. Para o 
desenvolvimento do projeto considerou-se uma capacidade nominal de 2.305 m³ de produtos 
formulados a base de Glyphosate por ano. 
 
Palavras-chave: Controle químico. Agrícola. Dimensionamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
FIGURA 1- GLYPHOSATE TÉCNICO. .............................................................................................................................17 
FIGURA 2 - GLIFOSATO FORMULADO. ..........................................................................................................................18 
FIGURA 3 - LOGOMARCA CILAG® ..............................................................................................................................18 
FIGURA 4 - FUSÃO ENTRE A CILAG® E A JOHNSON & JOHNSON®. ...............................................................................19 
FIGURA 5 - LOGOMARCA ALDRICH CHEMICAL. ..............................................................................................................19 
FIGURA 6 - LOGOMARCA SIGMA-ALDRICH CHEMICAL®. ..................................................................................................19 
FIGURA 7 - ÁCIDO AMINOMETIL FOSFÔNICO. ................................................................................................................20 
FIGURA 8 - DR. JOHN FRANZ.....................................................................................................................................20 
FIGURA 9 - MOLÉCULA DE GLYPHOSATE. .....................................................................................................................21 
FIGURA 10 - MOLÉCULA GLICINA ...............................................................................................................................22 
FIGURA 11 - SAL DE ISOPROPILAMINA DE GLIFOSATO. ....................................................................................................23 
FIGURA 12 - SAL DE TRIMETILSULFONIO DE GLIFOSATO. ..................................................................................................23 
FIGURA 13 - ESTRUTURA ISOPROPILAMINA. ..................................................................................................................24 
FIGURA 14 - FRAGMENTO DA BULA ROUNDUP ORIGINAL. ...............................................................................................25 
FIGURA 15 - MODO DE AÇÃO DO SURFACTANTE ............................................................................................................27 
FIGURA 16 - ESTRUTURA AMINA GRAXA ETOXILADA. ......................................................................................................27 
FIGURA 17 - EXEMPLO DE BAG. .................................................................................................................................29 
FIGURA 18 - REAÇÃO ENTRE GLYPHOSATE E ISOPROPILAMINA. .........................................................................................30 
FIGURA 19 - TAMBORES DE ISOPROPILAMINA ...............................................................................................................34 
FIGURA 20 - TANQUE COM CÉLULAS DE CARGA ACOPLADAS .............................................................................................35 
FIGURA 21 - CÉLULA DE CARGA E PAINEL DIGITAL. ..........................................................................................................40 
FIGURA 22 - ADIÇÃO DA MIPA NO REATOR. ................................................................................................................41 
FIGURA 23 - FUNCIONAMENTO DA ROSCA TRANSPORTADORA DE GLYPHOSATE TÉCNICO. ........................................................42 
FIGURA 24 - ABERTURA DA VÁLVULA DE DESCARGA DE BIG BAG. .......................................................................................43 
FIGURA 25 - TORRE DE RESFRIAMENTO DE FLUXO ASCENDENTE. ........................................................................................44 
FIGURA 26 - LAVADOR DE GASES. ..............................................................................................................................45 
FIGURA 27 - MOLÉCULA DE ÁCIDO CÍTRICO ..................................................................................................................46 
FIGURA 28 - REAÇÃO ENTRE ÁCIDO CÍTRICO E ISOPROPILAMINA.........................................................................................47 
FIGURA 29 - FORMAÇÃO DE AMIDAS. .........................................................................................................................47 
FIGURA 30 - MOSTRADOR DE NÍVEL PARA ÁGUA NO LAVADOR DE GASES. ............................................................................49 
FIGURA 31 - SENSOR ULTRASSÔNICO. .........................................................................................................................50 
FIGURA 32 - DIAGRAMA DE BLOCOS PRODUÇÃO DE GLIFOSATO FORMULADO. ......................................................................55FIGURA 33 - TANQUE RESERVATÓRIO DE ÁGUA. ............................................................................................................56 
FIGURA 34 - THREE-WAY VALVE ALIMENTAÇÃO ÁGUA. ....................................................................................................57 
FIGURA 35 - TANQUE RESERVATÓRIO MIPA. ...............................................................................................................57 
FIGURA 36 - TANQUE RESERVATÓRIO AMINA GRAXA ETOXILADA. .......................................................................................58 
FIGURA 37 - ROSCA TRANSPORTADORA GLYPHOSATE TÉCNICO. ........................................................................................59 
FIGURA 38 - ALIMENTAÇÃO DO REATOR. .....................................................................................................................59 
FIGURA 39 - BALANÇO DE MASSA NO REATOR. ..............................................................................................................60 
FIGURA 40 - THREE-WAY VALVE DISTRIBUIÇÃO GLIFOSATO 48%. ......................................................................................60 
FIGURA 41 -ALIMENTAÇÃO GLIFOSATO 48% NO MISTURADOR DOMISSANIANTE. ..................................................................61 
FIGURA 42 - ALIMENTAÇÃO ÁGUA NO MISTURADOR DOMISSANIANTE.................................................................................62 
FIGURA 43 - ALIMENTAÇÃO BENZOATO DE DENATÔNIO NO MISTURADOR DOMISSANIANTE. .....................................................62 
FIGURA 44 - ALIMENTAÇÃO SULFATO DE AMÔNIO NO MISTURADOR DOMISSANIANTE.............................................................63 
FIGURA 45 - MISTURADOR DOMISSANIANTE. ................................................................................................................63 
FIGURA 46 - BALANÇO DE MASSA NO MISTURADOR. .......................................................................................................64 
FIGURA 47 - PERDA DE ISOPROPILAMINA NO REATOR. ....................................................................................................64 
FIGURA 48 - MASSA DE ISOPROPILAMINA QUE ENTRA NO LAVADOR DE GASES. .....................................................................65 
FIGURA 49 - ALIMENTAÇÃO ÁGUA NO LAVADOR DE GASES. ..............................................................................................65 
FIGURA 50 - ALIMENTAÇÃO ÁCIDO CÍTRICO NO LAVADOR DE GASES. ...................................................................................66 
FIGURA 51 - CIRCULAÇÃO SOLUÇÃO ÁCIDA NO LAVADOR DE GASES. ...................................................................................67 
FIGURA 52 - BALANÇO DE MASSA NO LAVADOR DE GASES. ...............................................................................................67 
FIGURA 53 - PRODUTO FORMADO NO LAVADOR DE GASES. ..............................................................................................68 
FIGURA 54 - ENTRADA DE ÁGUA FRIA NO SISTEMA DE ARREFECIMENTO DO REATOR. ..............................................................68 
FIGURA 55 - SAÍDA DE ÁGUA QUENTE DO SISTEMA DE ARREFECIMENTO DO REATOR. ..............................................................69 
FIGURA 56– CONDIÇÕES DE CARGA TÉRMICA NO REATOR ................................................................................................72 
FIGURA 57 - DIMENSÕES CARACTERÍSTICAS PARA UM AGITADOR IDEAL. ..............................................................................73 
FIGURA 58 - FORMA GEOMÉTRICA CALOTA NO REATOR. ..................................................................................................74 
FIGURA 59 - CALOTA ESFÉRICA ..................................................................................................................................75 
FIGURA 60 - CENTRO DA CALOTA. ..............................................................................................................................75 
FIGURA 61 - COMPARAÇÃO DOS RAIOS. ......................................................................................................................76 
FIGURA 62 - ESCOLHA DO SISTEMA DE AGITAÇÃO. .........................................................................................................77 
FIGURA 63 - AGITADOR TIPO TURBINA RUSHTON. ..........................................................................................................78 
FIGURA 64 - POTENCIA REQUERIDA PARA AGITADOR TURBINA SEIS PÁS. ..............................................................................79 
FIGURA 65 - VALORES DE KT E KL PARA TANQUES COM QUATRO CHICANAS. ........................................................................80 
FIGURA 66 - DIMENSÕES OBTIDAS PARA O REATOR. .......................................................................................................82 
FIGURA 67 - DIAGRAMA TEMPO DE MISTURA. ...............................................................................................................82 
FIGURA 68 - DADOS INICIAIS PARA OS CÁLCULOS DA TORRE. .............................................................................................84 
FIGURA 69 – BALANÇO DE MASSA NA TORRE. ...............................................................................................................85 
FIGURA 70– TRANSFERÊNCIA DE CALOR NA GOTÍCULA DE ÁGUA COM O AR. .........................................................................87 
FIGURA 71 – RETA DE OPERAÇÃO DE UMA TORRE DE RESFRIAMENTO, PROCESSO DE EQUILÍBRIO TÉRMICO. ..................................89 
FIGURA 72 - TUBULAÇÃO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA. ................................................................................... 107 
FIGURA 73 - TUBULAÇÃO ABASTECIMENTO MIPA NO REATOR. ....................................................................................... 114 
FIGURA 74 - TUBULAÇÃO ABASTECIMENTO AMINA GRAXA ETOXILADA NO REATOR. .............................................................. 117 
FIGURA 75 - TUBULAÇÃO RECICLO NO LAVADOR DE GASES. ............................................................................................ 121 
FIGURA 76 - TUBULAÇÃO SISTEMA DE ARREFECIMENTO DO REATOR. ................................................................................ 129 
FIGURA 77 - AGITADOR TIPO HÉLICE ......................................................................................................................... 142 
FIGURA 78 - POTÊNCIA REQUERIDA PARA AGITADOR TIPO HÉLICE NAVAL. .......................................................................... 144 
FIGURA 79 - DIMENSÕES ROSCA TRANSPORTADORA ..................................................................................................... 146 
FIGURA 80 - DIMENSÕES DO LAVADOR DE GASES. ........................................................................................................ 149 
FIGURA 81 - DIMENSÕES DO VENTILADOR CENTRÍFUGO................................................................................................. 150 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
TABELA 1- DIFERENTES SAIS DE GLYPHOSATE E CONCENTRAÇÕES USADAS EM PRODUTOS COMERCIAIS ........................................31 
TABELA 2 - CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DO ÁCIDO CÍTRICO .....................................................................................46 
TABELA 3 - NÍVEL DE AGITAÇÃO. ................................................................................................................................81 
TABELA 4 - CARACTERÍSTICAS DO AR AMBIENTE UTILIZADAS NODIMENSIONAMENTO. .............................................................84 
TABELA 5 – ENTALPIA DO LÍQUIDO EM FUNÇÃO DA ENTALPIA DO AR. ..................................................................................96 
TABELA 6– CARACTERÍSTICAS DO AR DE SAÍDA DA TORRE. ................................................................................................97 
TABELA 7 -SUGESTÃO DE TUBULAÇÃO RECOMENDADA. ................................................................................................. 108 
TABELA 8 - DIMENSÕES TUBOS DE AÇO NBR 5590. ..................................................................................................... 108 
TABELA 9 - FATOR DE CORREÇÃO PARA VOLUME OCUPADO PELO MATERIAL NA ROSCA TRANSPORTADORA. ................................ 147 
TABELA 10 - FATOR DE CORREÇÃO DO ANGULO DA ROSCA TRANSPORTADORA. ................................................................... 147 
TABELA 11 - COEFICIENTE DE RESISTÊNCIA CO. ............................................................................................................ 149 
TABELA 12 - ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS VENTILADOR CENTRIFUGO AXIAL. .......................................................................... 150 
TABELA 13 - LISTA DE EQUIPAMENTOS. ..................................................................................................................... 152 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
ANVISA Agência Nacional de Vigilância Sanitária 
CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente 
EPSPS 5-enolpiruvilshiquimato-3-fosfato sintase 
FISPQ Ficha de informação de segurança de produtos químicos 
Glifosato Produto formulado a base de Glyphosate técnico 
GLY Ácido Glyphosate, Glyphosate técnico 
Glyphosate Ácido Glyphosate, Glyphosate técnico 
IBAMA Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis 
INCRA Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária 
IUPAC União Internacional de Química Pura e Aplicada 
MAPA Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento 
MIPA Monoisopropilamina; Isopropilamina 
NBR Norma Brasileira Regulamentadora 
PIB Produto Interno Bruto 
RDC Resolução da Diretoria Colegiada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE SÍMBOLOS 
 
® Marca registrada 
µ Viscosidade dinâmica 
atm Atmosférica 
Cp Calor específico 
D Diâmetro 
g Aceleração da gravidade 
Hz Hertz 
K Kilo 
L Litro 
Le Número de Lewis 
m Metro 
m/v Massa por volume 
mmHg Milímetros de mercúrio 
mol Quantidade de substância 
NP Número de potência 
ºC Graus Celsius 
Pa Pascal 
ppm Parte por milhão 
Pr Número de Prandtl 
q Taxa de transferência de energia 
Q Vazão 
r Raio 
R Rugosidade 
Re Reynolds 
RLe Relação de Lewis 
RPM Rotações por minuto 
S Segundo 
Sc Número de Schimdt 
Tbs Temperatura de bulbo seco 
Tbu Temperatura de bulbo úmido 
tT Tempo de mistura 
UAN Unidade de alimentação e nutrição 
UR Umidade relativa 
v Velocidade 
V Volume 
W Mistura contendo Kg/Kg de ar seco 
ρ Massa específica 
𝓕t Fator de tempo de mistura 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 14 
1.1 OBJETIVO GERAL .................................................................................................... 15 
1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................................................... 15 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ....................................................................................... 16 
2.1 GLYPHOSATE TÉCNICO E O PRODUTO FORMULADO ....................................................... 16 
2.1.1 Glyphosate técnico ............................................................................................... 17 
2.1.2 Glifosato formulado .............................................................................................. 17 
2.2 ORIGEM DA MOLÉCULA ................................................................................................ 18 
2.3 CARACTERÍSTICASFÍSICO-QUÍMICAS DO GLYPHOSATE TÉCNICO .................................. 21 
2.3.1 Modo de ação do Glifosato .................................................................................. 21 
2.3.2 Formulação comercial do herbicida .................................................................... 22 
3 DESCRIÇÃO DO PROCESSO ...................................................................................... 29 
3.1 FORMULAÇÃO SEGMENTO AGRÍCOLA ........................................................................... 29 
3.2 ARMAZENAMENTO DA MATÉRIA PRIMA ........................................................................ 33 
3.2.1 Armazenagem Isopropilamina .............................................................................. 34 
3.2.2 Armazenagem Glyphosate Técnico ...................................................................... 36 
3.2.3 Armazenagem Amina Graxa Etoxilada ................................................................ 36 
3.2.4 Armazenagem Água .............................................................................................. 36 
3.3 SEGMENTO DOMISSANITÁRIO ....................................................................................... 37 
3.3.1 Misturador para segmento domissanitário .......................................................... 38 
3.3.2 Formulação segmento domissanitário ................................................................. 38 
3.4 FUNCIONAMENTO DA PLANTA INDUSTRIAL .................................................................. 40 
3.4.1 Dosagem das matérias-primas no reator ............................................................. 40 
3.4.2 Reator ................................................................................................................... 41 
3.4.3 Vapores liberados na reação principal ................................................................ 44 
3.4.4 Controlador de nível ............................................................................................. 49 
3.4.5 Misturador domissaniante .................................................................................... 50 
4 PROJETO ......................................................................................................................... 51 
4.1 CRONOGRAMA DE ATIVIDADES .................................................................................... 51 
4.2 ESCOPO DO PROJETO..................................................................................................... 52 
4.3 CAPACIDADE PRODUTIVA ............................................................................................. 52 
4.4 DIAGRAMA DE BLOCOS................................................................................................. 55 
4.5 MEMORIAL DE CÁLCULO ............................................................................................... 56 
4.5.1 Balanço de Massa ................................................................................................. 56 
4.5.2 Balanço de energia ............................................................................................... 70 
4.6 DIMENSIONAMENTO DE EQUIPAMENTOS ....................................................... 73 
4.6.1 Dimensionamento reator R100 .............................................................................73 
4.6.2 Dimensionamento torre de resfriamento TE100 .................................................. 83 
4.6.3 Dimensionamento bomba P100 .......................................................................... 107 
4.6.4 Dimensionamento bomba P200 .......................................................................... 113 
4.6.5 Dimensionamento bomba P300 .......................................................................... 117 
4.6.6 Dimensionamento bomba P400 .......................................................................... 121 
4.6.7 Dimensionamento bomba P500 .......................................................................... 126 
4.6.8 Dimensionamento bomba P600 .......................................................................... 129 
4.6.9 Dimensionamento bomba P700 .......................................................................... 134 
4.6.10 Dimensionamento tanque V100 ...................................................................... 137 
4.6.11 Dimensionamento tanque V200 ...................................................................... 138 
4.6.12 Dimensionamento tanque V300 ...................................................................... 139 
4.6.13 Dimensionamento misturador domissanitário M100 ...................................... 140 
4.6.14 Dimensionamento rosca transportadora RT100 ............................................. 145 
4.6.15 Dimensionamento lavador de gases SR100 .................................................... 149 
4.6.16 Dimensionamento ventilador centrífugo C100 ............................................... 150 
4.7 FLUXOGRAMA DE PROCESSO ........................................................................... 151 
4.8 LAYOUT .................................................................................................................. 151 
4.9 LISTA DE EQUIPAMENTOS.................................................................................. 152 
4.10 DIAGRAMA DE TUBULAÇÃO E INSTRUMENTAÇÃO ................................. 153 
4.11 LISTA DE INSTRUMENTAÇÃO E UTILIDADES ............................................ 153 
5 CONCLUSÃO ................................................................................................................ 154 
APÊNDICE A – FLUXOGRAMA DO PROCESSO ........................................................ 159 
APÊNDICE B – LAYOUT DO PROCESSO ..................................................................... 161 
APÊNDICE C – FLUXOGRAMA DE TUBULAÇÃO E INSTRUMENTAÇÃO ......... 163 
ANEXO A - FISPQ ISOPROPILAMINA SIGMA-ALDRICH®. ................................... 165 
ANEXO B – FISPQ GLYPHOSATE TÉCNICO MONSANTO® .................................. 166 
ANEXO C – PROPRIEDADES TERMODINÂMICAS DA ÁGUA EM PRESSÃO DE 
SATURAÇÃO. ...................................................................................................................... 167 
ANEXO D – PROPRIEDADES TERMODINÂMICAS DE COMPOSTOS 
ORGÂNICOS........................................................................................................................ 168 
ANEXO E – DIAGRAMA DE MOODY. ........................................................................... 169 
ANEXO F – COMPRIMENTO EQUIVALENTE EM TUBULAÇÃO. ......................... 170 
ANEXO G – COORDENADAS DO AR DA TORRE DE RESFRIAMENTO. ............. 171 
CATÁLOGOS DE FORNECEDORES DE EQUIPAMENTOS ..................................... 172 
 
 
 
 
 
 
14 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
A partir da necessidade do controle de ervas daninhas, na agricultura, sendo o 
segmento que garantiu em 2014 22,4% do PIB total da economia brasileira, cerca de R$ 1,1 
trilhão de reais, isso em meio à crise, e com crescimento em 2015 de 1,8%, tendo em vista 
que neste mesmo ano, o PIB nacional retraiu 3,8%, segundo o IBGE, noticiado pelo MAPA 
(Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento) (BRASIL, 2016), fez-se necessário a 
produção em massa de um herbicida acessível em custos de produção e venda, baixa toxidade 
e fácil manipulação pelo consumidor final. 
Como resposta a essas necessidades, o mercado consagrou o Glifosato como o 
herbicida mais utilizado no mundo, segundo Agência Nacional de Vigilância Sanitária – 
ANVISA, possui os maiores volumes de produção dentre todos os herbicidas, Brasil (2016). 
 Segundo Thuswohl (2013), nos últimos dez anos, revela a ANVISA, o mercado 
brasileiro de agrotóxicos cresceu 190%, ritmo muito mais acentuado do que o registrado pelo 
mercado mundial (93%) no mesmo período. Ele ainda afirma que a expansão dos cultivos 
transgênicos contribuiu decisivamente para que o Brasil se tornasse, desde 2008, o maior 
consumidor mundial de agrotóxicos, responsável por cerca de 20% do mercado global do 
setor. 
Segundo o relatório preliminar da Bain e Gás Energy®, em 2012, (QUÍMICA E 
DERIVADOS, 2014), o consumo nacional de defensivos agrícolas (somando produtos 
técnicos e formulados) chegou a US$ 9,7 bilhões, dos quais US$ 5,4 foram importados, ou 
seja, 56%. Desse montante de importação, 44% se referem aos formulados. Este cenário 
favorece a produção industrial do herbicida Glifosato, tornando viável investimentos em 
unidades fabris dimensionadas para esta produção específica. 
Sendo os herbicidas à base de Glifosato utilizados na agricultura mundial há mais de 
30 anos e na brasileira há mais de 25 anos (VICENTE, 2015), o Glifosato torna-se uma boa 
opção em investimento, no ramo de controle de plantas daninhas, pela facilidade de obtenção 
industrial e grande aceitação no mercado. Uma planta projetada especialmente para a 
produção de formulados de Glifosato, torna mais simples a vida do empresário que ingressa 
no ramo agrícola, visto que o fator determinante, para a produção do herbicida é a 
conformidade com os órgãos regulamentadores do setor. 
 
15 
 
1.1 OBJETIVO GERAL 
 
 Projetar uma unidade de produção de herbicida formulado à base de Glifosato com 
capacidade de 2.212,67 m³ de produtos formulados à base de Glyphosate por ano. 
 Modernizar e atualizar os meios de produções utilizados para obtenção de herbicida 
formulado a base de Glifosato. 
 
1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 
 
 Realizar um estudo sobre a produção de herbicida à base de Glifosato; 
 Apresentar o diagrama de blocos e o fluxograma de processo; 
 Calcular os balanços de massa e de energia para a capacidade definida; 
 Demonstrar e dimensionar os equipamentos utilizados; 
 Apresentar as tubulações e instrumentações para o processo produtivo. 
 
 
16 
 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
O Glifosato é o herbicida de maior uso em todo o mundo e o seu mercado tem 
crescido continuamente nas últimas décadas (VICENTE, 2015)(THUSWOHL, 2013). O 
Glifosato é tão importante para os sistemas de produção agrícola que a sustentabilidade do seu 
uso está relacionada à própria sustentabilidade destes sistemas. São alguns exemplos de 
situações em que este herbicida é indispensável: o cultivo mínimo em florestas de eucalipto, o 
plantio direto em soja ou milho, a integração lavoura-pecuária e a eliminação de soqueiras de 
cana-de-açúcar. Além destes exemplos, o Glifosato é fundamental para o manejo de plantas 
daninhas em lagos, reservatórios, rodovias, ferrovias e em áreas urbanas ou industriais 
(VELINI, 2009). 
Com o mercado receptivo ao Glifosato, investimentos nesse segmento se mostram 
sólidos e rentáveis, uma margem de segurança pode ser atrelada ao nome Glifosato, e a 
otimização dos equipamentos necessários ao processo devem proporcionar meios efetivos de 
produção deste herbicida. 
 
2.1 GLYPHOSATE TÉCNICO E O PRODUTO FORMULADO 
 
 Comumente a molécula Glyphosate, originalmente em inglês e posteriormente emtradução livre conhecida como Glifosato, vem atrelada ao nome comercial do herbicida 
formulado que lançou o nome desta molécula ao mundo, o Roundup®, da indústria do 
segmento agrícola e biotecnologia Monsanto®. Esse paralelismo entre o princípio ativo 
Glyphosate e o produto formulado Roundup® se fixou tão forte no mercado que, 
normalmente, poucos são os consumidores que realmente compreendem que Roundup® é um 
nome comercial, propriedade exclusiva da Monsanto®, e que de fato, o princípio ativo é o 
Glyphosate. 
 Um pouco mais afundo neste assunto, na área técnica, também se consolidou o termo 
Glifosato, tanto para a molécula princípio ativo, como para o produto formulado final. 
 Diferentemente do primeiro caso, onde se trata de marketing, é importante salientar a 
diferença entre o Glyphosate técnico e o herbicida formulado a base de sais de Glifosato. 
 
 
 
 
17 
 
2.1.1 Glyphosate técnico 
 
 O Glyphosate técnico é um ácido orgânico fraco, formado por uma molécula de 
glicina e outra de fosfonometil, sintetizado a partir de um hidrogênio amínico do aminoácido 
glicina, por um radical de éster fosfônico, o N-(fofonometil) glicina. O termo “Glyphosate” é 
geralmente utilizado para indicar tanto o ácido quanto seus sais, pois reconhece-se que são 
biologicamente equivalentes. (LUCHINI, 2009). A forma mais utilizada é o sal de 
isopropilamina, usualmente associado com um surfactante. 
 Fisicamente é um ácido, sólido, de cor branca e odor característico, conforme Figura 1. 
 
Figura 1- Glyphosate Técnico. 
 
Fonte: AUTOR (2016). 
 
2.1.2 Glifosato formulado 
 
 O Glifosato formulado leva o nome de sal de isopropilamina, ou outro sufixo básico 
utilizado na produção, como isopropilamônio, sesquisódio ou trimesium. É líquido, de cor 
âmbar e pH 5 na maioria das formulações, com viscosidade 0,04055 Pa.s a 20 ºC e densidade 
entre 1,145 e 1,170 (MONSANTO, 2010). A Figura 2 ilustra uma formulação típica de 
Glifosato. 
 
18 
 
Figura 2 - Glifosato formulado. 
 
Fonte: AUTOR (2016). 
 
2.2 ORIGEM DA MOLÉCULA 
 
 O Glyphosate foi inventado por um químico suíço em 1950, Dr. Henri Martin, que 
trabalhava para uma pequena companhia farmacêutica Cilag®. Mas o produto, que não 
apresentava aplicação farmacêutica, nunca foi reportado na literatura (HALTER, 2009). 
 
Figura 3 - Logomarca CILAG® 
 
Fonte: JANSSEN (2016). 
 
 Em 1959, a Cilag® foi adquirida pela Johnson & Johnson®, que vendeu suas amostras 
de pesquisas, incluindo o Glyphosate, para a Aldrich Chemical®. 
 
 
 
19 
 
Figura 4 - Fusão entre a CILAG® e a JOHNSON & JOHNSON®. 
 
Fonte: AUTOR(2016). 
 
 Em 1971, a Monsanto® descobriu que a Aldrich® vendeu pequenas quantidades do 
composto para diversas companhias nos anos 60, por motivos nunca descobertos. Não houve 
declarações de atividade biológica. 
 
Figura 5 - Logomarca Aldrich Chemical. 
 
Fonte: SIGMA-ALDRICH(2016). 
 
 Quatro anos depois, em 1975, outra grande fusão acontece, desta vez entre a Aldrich 
Chemical® e a Sigma Chemical®. Atualmente estampam a logomarca da Figura 6. 
 
Figura 6 - Logomarca Sigma-Aldrich Chemical®. 
 
Fonte: SIGMA-ALDRICH(2016). 
 
Somente quando a Monsanto® desenvolveu um programa específico para descobrir 
um herbicida sistêmico, com controle de plantas perenes, é que a atividade herbicida do 
Glyphosate foi comprovada. Pela perspectiva da Monsanto®, a história do Glyphosate, 
primeiramente denominado herbicida Roundup®, data de meados de 1960, quando a divisão 
de agrícolas da empresa estava sendo formada e a agricultura representava apenas 12% das 
vendas da empresa. 
Na divisão inorgânica, a Monsanto® estava desenvolvendo compostos para testar 
potenciais agentes de abrandamento de água. Mais de 100 compostos derivados do ácido 
aminometil fosfônico foram desenvolvidos para esse propósito. Esses compostos foram 
20 
 
enviados para o chefe de triagem de herbicidas agrícolas da Monsanto®, Dr. Phil Hamm. 
(HALTER, 2009). 
 
Figura 7 - Ácido aminometil fosfônico. 
 
Fonte: AUTOR(2016). 
 
 Tendo em vista que a molécula do Glyphosate trata-se de um organofosforado, a 
Monsanto® por si só, esteve muito próxima de desenvolver a molécula idêntica à obtida em 
1950, pelo Dr. Henri Martin. 
 Dr. Hamm continuou pesquisando um potencial herbicida com ajuda de outro 
químico, Dr. John Franz, Figura 8. Ele disse, repetidamente ao Dr. Franz, “quero apenas algo 
5 vezes mais forte... só isso”. (HALTER, 2009) A cobrança constante do Dr. Hamm fez com 
que o Dr. Franz, mesmo após centenas de tentativas frustradas, pesquisasse por similaridades 
entre os poucos compostos que obtiveram alguma atividade herbicida. Dr. Franz então, de um 
modo brilhante, se questionou sobre a forma de metabolização do herbicida, imaginando 
assim um novo caminho metabólico. Baseado nos compostos já testados e que obtiveram um 
sinal de atividade, Dr. Franz pode isolar sete compostos promissores, o Glyphosate foi o 
terceiro produto desenvolvido. 
 
Figura 8 - Dr. John Franz. 
 
Fonte: GLYPHOSATE(2016). 
21 
 
2.3 CARACTERÍSTICASFÍSICO-QUÍMICAS DO GLYPHOSATE TÉCNICO 
 
Glyphosate é um herbicida pós-emergente, pertencente ao grupo químico das glicinas 
substituídas, classificado como não-seletivo e de ação sistêmica. Apresenta largo espectro de 
ação, o que possibilita um excelente controle de plantas daninhas anuais ou perenes, tanto de 
folhas largas como estreitas (GALLI; MONTEZUMA, 2005). 
O Glyphosate apresenta a fórmula estrutural conforme Figura 9. 
 
Figura 9 - Molécula de Glyphosate. 
 
Fonte: Adaptado de Glyphosate (2009). 
 
 O herbicida de nome comum Glyphosate é reconhecido pela IUPAC como N-
(fosfonometil)glicina, é conhecido também com o nome sistemático ácido N-
(fosfonometil)aminoacético (TOMILIN,1994). 
 Segundo Franz et al., (1997), apresenta pouca volatilidade, devido à baixa pressão de 
vapor do herbicida (7,5x10-8mmHg) e do seu ponto de fusão (189,9 ºC), e com a constante de 
Henry de (<1,44 x 10-12 atm.m³.mol-1), indicando que em sistema ar-água, a maior 
concentração do herbicida estará na água, acrescentando assim maior segurança em sua 
manipulação industrial. 
 
2.3.1 Modo de ação do Glifosato 
 
 A singularidade no modo de ação do Glifosato está em sua translocação através do 
floema da planta. Os herbicidas conhecidos até o momento interagem com proteínas (na 
grande maioria enzimas) das plantas, comprometendo a funcionalidade das mesmas (DUKE 
et al., 2012). Sendo um aminoácido fosfonado análogo ao aminoácido natural glicina, o 
Glifosato ocupa o lugar deste aminoácido na síntese proteica da planta, 
As proteínas são as moléculas mais abundantes e com maior diversidade de funções 
nos sistemas vivos. Praticamente todos os processos vitais dependem dessa classe de 
moléculas. Embora mais de trezentos diferentes aminoácidos tenham sido descritos na 
natureza, apenas vinte deles são usualmente encontrados como constituintes de proteínas em 
mamíferos. Cada aminoácido apresenta um grupo carboxila, um grupo amino primário e uma 
22 
 
cadeia lateral que o distingue dos demais, ligados ao átomo de carbono (HARVEY; 
FERRIER, 2011). 
A glicina pertence ao grupo dos aminoácidos com cadeias laterais apolares, onde 
possui uma cadeia lateral apolar, incapaz de receber ou doar prótons, de participar em 
ligações iônicas ou de hidrogênio. As cadeias laterais desses aminoácidos podem ser vistas 
como “oleosas”, ou semelhantes a lipídeos, uma propriedade que promove interações 
hidrofóbicas (HARVEY; FERRIER, 2011). 
 
Figura 10 - Molécula Glicina 
 
Fonte: HARVEY; FERRIER (2011). 
 
O Glifosatoatua como um potente inibidor da atividade da 5-enolpiruvilshiquimato-3-
fosfato sintase (EPSPS), que é catalisadora de uma das reações de síntese dos aminoácidos 
aromáticos fenilalanina, tirosina e triptofano. Também influencia outros processos, como a 
inibição da síntese de clorofila, estimula a produção de etileno, reduz a síntese de proteínas e 
eleva a concentração do IAA (COLE, 1985; RODRIGUES, 1994). 
Quanto à absorção, o Glifosato é absorvido basicamente pela região clorofilada das 
plantas (folhas e tecidos verdes) e translocado, preferencialmente pelo floema, para os tecidos 
meristemáticos, aonde é então metabolizado. 
 
2.3.2 Formulação comercial do herbicida 
 
 Segundo Schuette (1998), o Glyphosate é muito pouco solúvel em solventes orgânicos 
comuns, e bastante solúvel em água, e segundo Franz et al., (1997), o Glyphosate é altamente 
solúvel em água (11.600 ppm em 25ºC), com um coeficiente de partição da octanol-água 
(logKow) de -3,3, apresenta estabilidade em água em pH 3, 5, 6 e temperatura entre 9 e 35ºC. 
Devido ao grupamento ácido fosfônico com uma ligação C – P bastante estável, apresenta-se 
23 
 
muito resistente à hidrólise química e também à fotodegradação em pH 5, 7 e 9. A meia-vida 
de hidrólise do herbicida é de 35 dias. É bastante estável na presença de luz, inclusive a 
temperaturas superiores a 60 ºC, em condições ambientais, tanto o Glyphosate quanto seus 
sais são sólidos cristalinos (LUCHINI, 2009). 
 Ainda que a literatura o descreva como bastante solúvel em água, como descrito no 
parágrafo anterior, a nível industrial, devido à limitada solubilidade (1,2% a 25 ºC) do ácido 
em água, os sais mais solúveis do ácido são preferidos para as formulações. 
 O herbicida Glyphosate pertence ao grupo das glicinas substituídas e é caracterizado 
como um ácido fraco. Os ácidos fracos podem doar um íon de hidrogênio a outros compostos. 
Quando o Glyphosate é formulado em um produto comercial, o íon de hidrogênio no ácido 
fraco do composto pai é substituído por um sal (íon) (LUCHINI, 2009). 
 Segundo Junior et al., (2002), são comercializados três tipos de Glifosato: Glifosato–
isopropilamina, Figura 11, Glifosato-sesquisódio e Glifosato–trimesium, Figura 12. A 
fórmula molecular do Glyphosate é C3H8NO5P (m.m. = 169,1 g/mol); na fórmula de sal de 
isopropilamônio apresenta-se acrescido do grupo (CH3)2CHNH3 + (m. m. = 228,2 g/mol). O 
sal não possui propriedade herbicida, mas resulta em um produto mais eficaz do que o ácido. 
 
Figura 11 - Sal de Isopropilamina de Glifosato. 
 
Fonte: LUCHINI (2009). 
 
Figura 12 - Sal de Trimetilsulfonio de Glifosato. 
 
Fonte: LUCHINI (2009). 
 
 
 
24 
 
2.3.2.1 Isopropilamina 
 
 A isopropilamina, também chamada 2-Aminopropano, Monoisopropilamina, 2-
Propilamina, sec-Propilamina (USA, 2016), é um solvente orgânico amínico. É uma base, 
como é típico para aminas. É um líquido incolor higroscópico com odor semelhante ao 
amoníaco. Seu ponto de fusão é -95,2 ºC e seu ponto de ebulição é de 32,4 °C. É miscível em 
água, extremamente inflamável, com ponto de inflamação a 37 °C e pH 11 
(ISOPROPYLAMINE, 2016). 
 Sua formula estrututal é mostrada na Figura 13. 
 
Figura 13 - Estrutura isopropilamina. 
 
Fonte: ISOPROPYLAMINE, (2016). 
 
2.3.2.2 Sal de isopropilamina 
 
 Dois fatores importantes determinaram o tipo de formulação atual no mercado, como 
dito anteriormente, a quantidade de Glyphosate técnico dissolvido em água e, apesar do sal 
não ter propriedade herbicida, forma um produto com características melhores. 
 A solubilidade do Glyphosate, 11.600,00 ppm, forma uma solução em água de baixa 
concentração para produção industrial, além de ser uma solução ácida, a qual apresenta 
dificuldades para ser absorvida pela planta. Para que o ácido seja absorvido e metabolizado 
precisa de um veículo, ou seja, um meio em que seus sais sejam aceitos e absorvidos com 
maior facilidade pela planta alvo. Como os sais são completamente solúveis em água, facilita 
a obtenção do produto em uma concentração maior, e o manejo em campo, onde o 
consumidor final não precisa dissolve-lo em solventes, sendo a água de muito mais fácil 
manipulação. 
 A Figura 14 traz como amostra um fragmento da bula do Roundup® original, 
ilustrando uma das concentrações permitidas no Brasil para a proporção de ativo utilizado. 
Também servirá como base de cálculo para a formulação. 
 Já no topo da bula, na parte composição, nota-se três valores especificados, Sal de 
isopropilamina de N – (fosfonometil) glicina 480 g/L (48,0 % m/v), Equivalente ácido de N – 
25 
 
(fosfonometil) glicina (GLIFOSATO) 360g/L (36,0 % m/v) e ingredientes inertes 684 g/L 
(68,4 % m/v). 
 
Figura 14 - Fragmento da Bula Roundup Original. 
 
Fonte: MONSANTO (2016). 
 
 Como se trata de composição, naturalmente soma-se os valores apresentados neste 
segmento e se obtém um montante equivalente a 100%, ou seja, 48% + 36% + 68,4 % = 
152,4% (conforme Figura 14). Esta discrepância nos valores se dá ao fato de que o valor de 
sal de isopropilamina apresentado já está intrínseco na somatória dos inertes, relembrando da 
literatura que afirma que o sal não tem propriedade herbicida, conforme visto anteriormente. 
Esta apresentação dificulta um imperito de ver com clareza o valor real de concentração de 
ativo que está se trabalhando. 
 A leitura correta das concentrações da bula é feita do seguinte modo: tem-se 684 g/L 
de inertes, deste valor 480 g/L são de sal de isopropilamina, e o restante de água e tensoativos 
26 
 
ou surfactantes. Para a somatória do valor real considera-se 684 g/L de inertes somado ao 
valor de 360 g/L de Glifosato ácido, ainda assim a somatória resulta em 104,4%, novamente 
temos as impurezas do ativo, que naturalmente não é obtido a 100% de pureza, intrínseco ao 
valor de inertes, sendo o valor de 4,4% extrapolados referente as impurezas do ativo. 
 Esse modelo de apresentação de bula, seguido incondicionalmente pela maioria 
massiva dos produtores de Glifosato formulado não é agradável para o consumidor final, nem 
necessário pela legislação. 
 Deste modelo de formulação, é dito que tem-se a concentração de 48% de Glifosato, 
que é considerado concentração agrícola, vendida apenas por instituições especializadas a 
agricultores com registro. 
 
2.3.2.3 Adjuvantes 
 
Embora sejam o principal constituinte dos defensivos, os princípios ativos não atuam 
sozinhos. Outros produtos são necessários para garantir a estabilidade dos ingredientes ativos, 
facilitar a sua solução, suspensão ou dispersão em água (o principal veículo usado na fase de 
aplicação) e, ainda, contribuir para o melhor desempenho do conjunto. 
A dose dos ativos por área, geralmente determinada em hectares, é muito pequena, 
mas eficaz. Os demais ingredientes da formulação devem proporcionar um resultado 
homogêneo, para que cada planta ou unidade de área receba exatamente a mesma dose do 
produto. Essas propriedades são desenhadas e comprovadas pelos formuladores, com o 
auxílio dos seus fornecedores (QUÍMICA E DERIVADOS, 2014). 
O tipo mais comum de adjuvante é o surfactante. Surfactantes são agentes ativos em 
superfície, com a função primaria de reduzir a tensão interfacial entre dois líquidos. A 
proposta primária de um surfactante utilizado como adjuvante, é reduzir a tensão superficial 
de uma solução de pulverização e a superfície da planta. Em outras palavras, adjuvantes são 
substâncias que levam o herbicida a ter um contato mais íntimo com a superfície foliar. Tem o 
potencial de auxiliar a absorção, onde aumentam o contato do herbicida por causar um 
espalhamento mais uniforme da solução pulverizada e molhamento uniformeda planta, 
ajudando a gota pulverizada a estabelecer-se na planta. Isto resulta em menor escoamento, 
garantindo que as gotas não permaneçam suspensas sobre pelos, escamas e outras superfícies 
de proteção e talvez solubilizando parcialmente as substâncias lipoidais da cutícula da planta 
(RODRIGUES, 2009). 
A Figura 15 demonstra a ação de um surfactante. 
27 
 
Figura 15 - Modo de ação do surfactante 
 
Fonte:VELINI (2009). 
 
Os surfactantes sintéticos classificam-se, de acordo com suas cargas eletroquímicas, 
em iônicos e não iônicos. Os surfactantes iônicos dissociam-se em água. Se a sua ação 
ativadora de superfície for devida predominantemente ao cátion, ele se denomina surfactante 
catiônico, se a predominância for do ânion, ele é um surfactante aniônico, e se não houver 
predominância iônica, na ação do surfactante, ele é denominado surfactante não iônico 
(RODRIGUES, 2009). 
As moléculas dos surfactantes são compostos de uma cadeia longa de hidrocarbonetos 
lipofílico e um grupo polar hidrofílico. Por este fato, podem interagir com as superfícies 
vegetais lipofílicas e herbicidas lipofílicos, formando um complexo herbicida-diluente, o qual 
pode ser aplicado por uma substância polar, como água (RODRIGUES, 2009). 
Os surfactantes aniônicos e os não iônicos são os mais comumente utilizados na 
agricultura. A maioria dos surfactantes agrícolas não iônicos tem cadeia de óxido de etileno 
[ –CH2 – CH2 – O], como grupo polar hidrofílico, o número de unidades de óxido de etileno 
aumenta a absorção do herbicida. Os surfactantes mais comuns são alquil etoxilados e 
aquilfenol etoxilados (RODRIGUES, 2009). 
A Figura 16 apresenta a estrutura da amina graxa etoxilada 
. 
 
Figura 16 - Estrutura amina graxa etoxilada. 
 
Fonte: OXITENO(2016). 
28 
 
A amina graxa etoxilada é obtida a partir da reação de amina graxa de sebo ou coco, 
com óxido de eteno, são tensoativos não iônicos de alto desempenho com alta 
compatibilidade em formulações base água. Variando-se o grau de etoxilação são obtidos 
produtos cobrindo uma ampla faixa de HLB (balanço hidrofílico-lipofílico) e com diferentes 
propriedades físico-químicas, permitindo a escolha mais adequada para atingir os requisitos 
específicos de cada aplicação (OXITENO, 2016). 
A parte lipofílica da molécula provém da amina graxa, a porção hidrofílica 
corresponde a cadeia de óxido de eteno. Aumentando-se o grau de etoxilação, aumenta-se o 
caráter hidrofílico da molécula o que, consequentemente, provoca alteração da solubilidade 
em água, sua molhabilidade e detergência, permitindo então que esses produtos sejam 
utilizados como agentes emulsionantes ou umectantes em formulações agroquímicas. A amina 
graxa etoxilada é muito utilizada como adjuvante para aumentar a atividade biológica do 
Glifosato em formulações do tipo concentrado solúvel (SL) de sais desse ativo (OXITENO, 
2016). 
 
2.3.2.4 SAIS DE FERTILIZANTES COMO ADJUVANTES 
 
Há substâncias cujas moléculas atravessam com relativa facilidade a cutícula das 
folhas. Recentemente, tem ocorrido aumento no interesse em usar fertilizantes como 
adjuvantes, em soluções pulverizadoras à base de água. Existem várias publicações que 
mostram que a adição de sulfato de amônia, nitrato de amônia ou ureia mais nitrato de amônia 
(28% UAN), aumenta a eficiência de soluções pulverizadoras de herbicidas em pós-
emergência (RODRIGUES, 2009). 
Como o pH tem influência marcante na absorção de certos herbicidas, o aditivo pode 
ter como função principal a adequação da faixa de pH ideal. 
Sulfato de amônio utilizado como adjuvante, tem sido sucesso ao superar o 
decréscimo na atividade do herbicida, devido ao antagonismo com outros componentes da 
solução pulverizadora. Mostrou-se ainda que, a aplicação de sulfato de amônio pela solução 
pulverizadora, em muitas vezes supera o antagonismo. Em alguns casos, antagonismo entre 
herbicidas, pode ser reduzido pela adição de sulfato de amônio a solução pulverizadora 
(RODRIGUES, 2009). 
 
 
29 
 
3 DESCRIÇÃO DO PROCESSO 
 
 O objetivo deste projeto é dimensionar uma fábrica segura e funcional, onde não haja 
risco de contaminação ou contato direto com o princípio ativo e demais matérias primas. 
 Considerando que o Glyphosate técnico é comercializado em embalagens conhecidas 
em terminologia industrial como big bags, conforme Figura 17, todos os equipamentos e 
formulação serão dimensionados partindo do princípio que uma batelada consuma todo o 
conteúdo de um big bag, que é de 1.000,00 Kg de Glyphosate técnico. 
 Este procedimento evitará que embalagens abertas permaneçam em contato com os 
funcionários ou contaminem o ambiente. 
 
Figura 17 - Exemplo de bag. 
 
Fonte: PERIN (2016). 
 
3.1 FORMULAÇÃO SEGMENTO AGRÍCOLA 
 
 Conhecidas as matérias primas necessárias, pode-se formular o Glifosato a 48%, 
concentração permitida pelo MAPA para venda agrícola, e posteriormente diluí-lo a 1% para 
atender as normas da ANVISA e comercializá-lo também no segmento domissanitário, 
aumentando assim o poder de venda da empresa. 
 Seguindo o princípio de Franz et al., (1997), o Glyphosate tem solubilidade de apenas 
1% em água (peso/peso), mas a neutralização com bases produz sais com solubilidade muito 
maior. 
 Conhecida a fórmula estrutural do Glyphosate e da isopropilamina, define-se a 
estequiometria , conforme Figura 18. 
30 
 
Figura 18 - Reação entre Glyphosate e isopropilamina. 
 
Fonte: AUTOR (2016). 
 
 Partindo da estequiometria, tem-se a equação (1). 
 
C3H8NO5P + C3H9N C6H17N2O5P 
 3 x 12 = 36 3 x 12 = 36 6 x 12 = 72 
 8 x 01 = 08 9 x 01 = 09 17 x 1 = 17 
 1 x 14 = 14 1 x 14 = 14 2 x 14 = 28 
 5 x 16 = 80 5 x 16 = 80 
 1 x 31 = 31 1 x 31 = 31 
 169 g/mol + 59g/mol 228 g/mol 
 
 Da equação (01) conclui-se que um mol de Glyphosate consome um mol de 
isopropilamina para formar um mol de sal. 
 Segundo Abraham (2009), serão utilizados a concentração comercial de 360 g/L de 
equivalente ácido de sal de isopropilamina na formulação, conforme Tabela 1. 
 
 
 
 
 
(01) 
31 
 
Tabela 1- Diferentes sais de Glyphosate e concentrações usadas em produtos comerciais 
Sal Concentração (g equivalente ácido) 
Isopropilamina (IPA) 360 g/L; 450 g/L 
Potássio (K); 480 g/L; 540 g/L; 600 g/L 
Diamônio (NH4)2 360 g/L; 480 g/L 
Dimetilamina (DMA) 480 g/L 
Monoetanolamina (MEA) 480 g/L 
Fonte: ABRAHAM (2009). 
 
 Para a concentração de 360 g/L de equivalente ácido na formulação, necessita-se 360g 
de ácido Glyphosate. Da equação (1) tem-se a equação (2): 
 
169g GLY 59g MIPA 
360g GLY X g MIPA 
X =125,68 g de Isopropilamina 
 
 Pelo fato da isopropilamina possuir alta volatilidade e ponto de ebulição entre 33 e 
34ºC, conforme FISPQ da isopropilamina produzida pela Sigma-Aldrich®, em anexo A e, 
tratando-se de uma reação exotérmica com o Glyphosate, perde-se uma fração de 
isopropilamina adicionada no reator. 
 É necessário a adição de Isopropilamina com uma fração de segurança, para garantir 
que a reação seja completa. Como não há uma literatura específica referente a fração de 
isopropilamina que se desprende à reação devido à alta volatilidade, para este projeto será 
considerado uma margem de 10%, que deverá ser corrigida na entrada do material, esta fração 
de perda não participa da reação. 
 O Glyphosate comumente comercializado encontra-se a 95% de pureza, conforme 
FISPQ do Glyphosate técnico comercializado pela Monsanto®, anexo B. A isopropilamina é 
comercializada muito próximo a 100% de pureza, não havendo necessidade de corrigi-la na 
formulação. A correção da pureza do ativo dá-se conformeequação (03). 
 
360g GLY 95% 
X g GLY 100% 
Para 100% = 378,95g de Glyphosate a 95% de pureza. 
(02) 
(03)
) 
32 
 
(04) 
(05) 
(06) 
 Segundo Abraham (2009), a primeira formulação de Glyphosate introduzida pela 
Monsanto® como Roundup® (MON 2139), em 1974, continha sal de Glyphosate e o 
surfactante MON 0818. O principal componente desse surfactante é uma amina graxa 
etoxilada, com uma média de quinze unidades de óxido de etileno por molécula. 
 A amina graxa etoxilada é recomendado como agente umectante ou solubilizante em 
concentrados solúveis, e como adjuvantes em formulações herbicidas base água. Tem efeito 
espalhante, umectante e auxiliar de penetração. Segundo fornecedor Oxiteno (2016), é 
largamente utilizado como adjuvante em formulações do herbicida Glifosato na forma de sal 
de isopropilamina. Para a formulação de Glifosato 360 g/L (equivalente ácido) sal de MIPA, 
recomenda-se utilizar de 120 a 150 g/L de ULTRAMINA® CO 150. 
 ULTRAMINA® CO 150CS forma um complexo estável com o Glifosato, auxiliando 
na umectação e penetração nas folhas. Quebra a estrutura organizada da cera e torna a cutícula 
mais plástica, o que facilita a translocação do Glifosato, aumentando a sua eficácia 
agronômica (OXITENO, 2016). 
 Somando-se 150 g/L de umectante amina graxa etoxilada a formulação, pode-se 
determinar o restante em água pela formula de massa específica, completando a diferença 
para 1 L, conforme a equação (04). 
 
378,95 g GLY÷ 1,651 g/cm³ = 229,53 mL 
125,68 g MIPA÷0,700 g/cm³ =179,54 mL 
150,00 g amina÷1,040 g/cm³ = 144,23 mL 
654,63 g 553,3 mL 
 
 Completando o restante com água para 1L, tem-se a equação (05). 
 
1000 mL – 553,3 mL = 446,7 mL de H2O 
 
 Para a densidade final do produto formulado tem-se a equação (06): 
 
𝜌 = 
𝑚
𝑉
 𝜌 = 
654,63+446,7
553,3+446,7
 𝜌 = 1.101 𝑔/𝑐𝑚³ 
 
33 
 
(07)
) 
 A densidade padrão para o Glifosato formulado a 360 g/L de equivalente ácido é entre 
1,145 e 1,170 g/cm³, de acordo com a literatura. Esta diferença do valor obtido deve-se a 
massa específica da amina utilizada. 
 Ajustando a formulação para consumir 1.000,00 Kg de Glyphosate por batelada, 
conforme equação (07), tem-se a formulação final de produção industrial. 
 
125,68 g MIPA 378,95 g GLY 
X g MIPA 1.000.000,00 g GLY 
X = 331.653,25 g de MIPA 
 
150,00 g amina 378,95 g GLY 
X g amina 1.000.000,00 g GLY 
X = 395.830,58 g de amina 
 
446,7 g H2O 378,95 g GLY 
X g H2O 1.000.000,00 g GLY 
X = 1.178.783,48 g de H2O 
 
Formulação Agrícola: 
1.000,00 Kg de Glyphosate Técnico 
331,65 Kg de Isopropilamina 
395,83 Kg de Amina Graxa Etoxilada 
1.178,78 Kg de H2O 
 
 Resultando em uma batelada de 2.906,26 Kg e 2.639,65 L. 
 
3.2 ARMAZENAMENTO DA MATÉRIA PRIMA 
 
 O estoque e armazenagem das matérias-primas foi elaborado para suprir uma semana 
de produção, recebendo assim uma vez por semana entrada de matérias-primas na fábrica. E 
preferencialmente, todas as matérias-primas devem ser recebidas na sexta-feira, 
exclusivamente. 
 
34 
 
3.2.1 Armazenagem Isopropilamina 
 
 A Isopropilamina é o componente mais crítico, em quesito de armazenagem, das 
matérias primas utilizadas no processos. Dever ser armazenada em setor de inflamáveis 
diferenciado do galpão de produção com distância de segurança estabelecida pela NBR 7505-
1 - Armazenagem de líquidos inflamáveis e combustíveis. 
 De acordo com a NBR 7505-1, item 3.10, sobre líquidos inflamáveis: Líquidos que 
possuem ponto de fulgor inferior a 37,8 °C e pressão de vapor menor ou igual a 275,6 KPa 
(2068,6 mm Hg), denominados classe I, e são subdivididos em classe IA, IB e IC, aonde a 
isopropilamina é classificada como classe IA: Líquidos com ponto de fulgor inferior a 22,8 °C 
e ponto de ebulição inferior a 37,8 °C. 
 Conforme CETESB (2016), o ponto de fulgor da isopropilamina é de – 26,1 ºC em 
vaso aberto, e conforme FISPQ, em Anexo A, pressão de vapor é de 63,41 KPa, classificando 
como líquido inflamável classe IA, CETESB (2016), 
 A isopropilamina, comercializada no Brasil em tambores de metal com 200L, 
conforme Figura 19, será recebida através de transporte por caminhões e, após os 
procedimentos de análise pelo controle de qualidade e isolamento estático do caminhão e dos 
tambores, conforme NBR 7505-1, será descarregada em um tanque de aço inox 316L no setor 
de inflamáveis. 
 A Figura 19 demonstra a dilatação causada no tambor devido a temperatura e a alta 
volatilidade da isopropilamina. A armazenagem em tambores deste produto, principalmente 
durante o verão, traz um risco muito elevado a segurança da fábrica. 
 
Figura 19 - Tambores de isopropilamina 
 
Fonte: AUTOR (2016). 
35 
 
 Considerando que o setor de inflamáveis atende todas as normas requeridas para as 
instalações, como sistema de hidrantes, aeração, lâmpadas anti-explosão e outras 
conformidades necessárias as setor, também havendo neste setor, no perímetro do tanque de 
armazenagem, uma caneleta de contenção, em conformidade com a NBR 7505-1, que destina 
o líquido inflamável, em caso de vazamento, ao reservatório de contenção. 
 O tanque deve ter as dimensões ideais para a armazenagem de 3,648 m³ de 
isopropilamina, com margem de segurança, conteúdo estocado suficiente para a programação 
de produção de uma semana. O tanque deve conter ao menos uma válvula de escape de 
pressão para segurança. 
 O tanque é equipado com células de carga sob os alicerces de sustentação do mesmo, 
as células de cargas farão a medição do conteúdo líquido do tanque e, através de um 
controlador de peso, acionará a bomba centrífuga dosando o valor de isopropilamina 
diretamente no reator, evitando assim manipulação e contato do produto mais crítico do 
sistema por qualquer funcionário. 
 Este modelo de dosagem, através de células de cargas e controladores em bombas 
centrífugas, foi escolhido devido ao elevado custo de uma bomba dosadora para este tipo de 
fluído, em comparação com o sistema de pesagem e transporte por bombas centrífugas. 
 A Figura 20 mostra um exemplo de tanque com célula de carga. 
 
Figura 20 - Tanque com células de carga acopladas 
 
Fonte: CABRAL(2013). 
 
 
 
 
36 
 
3.2.2 Armazenagem Glyphosate Técnico 
 
 O Glyphosate técnico será recebido em big bags de 1.000,00 Kg, podendo ser 
descarregado por empilhadeiras e armazenado no mesmo galpão de produção. 
 Assim que recebido, deve ser coletado amostra para controle de qualidade e pesado em 
balança industrial para verificação de peso. 
 O ativo deve ser armazenado na mesma partição do reator, no setor de produção, 
evitando assim possíveis contaminações nos demais setores da fábrica. 
 A armazenagem mínima esperada é de 10 big bags, suficientes para a programação de 
uma semana de produção. 
 
3.2.3 Armazenagem Amina Graxa Etoxilada 
 
 Normalmente comercializada em tambores de 200 L, podendo ser polimérico ou 
metal, ou ainda, conforme quantidade de compra e comunicação com o fornecedor, pode ser 
comercializada a granel em caminhões tanques. 
 Independente da embalagem recebida, a amina graxa etoxilada deve ser descarregada 
no tanque reservatório, podendo este ser fabricado em polímero, já que trata-se de um 
material menos agressivo e com baixa toxidade. Este tanque também funciona pelo 
acionamento de células de carga instalados em seus alicerces, acionando por controle de peso 
a bomba centrífuga que dosa o material diretamente no reator. 
 O tanque necessitará de um volume de 4,4 m³, com margem de segurança, sendo 
suficiente para uma semana de programação de produção. 
 
3.2.4Armazenagem Água 
 
 A água utilizada no processo será captada da rede municipal, sendo aceito também ao 
processo águas captadas em poços, cisternas ou afluentes com classificação de água doce 
classe 3, conforme CONAMA, artigo 4º da resolução nº 357, de 17 de março de 2005. 
 A coloração da água utilizada não é um fator crítico a característica física do produto 
final, entretanto o pH pode influenciar nas reações do processo. 
 O tanque reservatório, feito em material polimérico, terá o volume de 4 m³, dentro 
deste já se encontra uma margem de segurança. O tanque também é equipado com células de 
37 
 
carga, controlador e bomba centrífuga. O mesmo tanque atenderá as necessidades do reator e 
do misturador do segmento domissanitário. 
 
3.3 SEGMENTO DOMISSANITÁRIO 
 
 Referente a questões legais, a concentração do Glifosato formulado obtida no reator 
atende apenas a especificações agrícolas, supervisionadas pelo MAPA e IBAMA. A 
comercialização de Glifosato agrícola restringe-se apenas a instituições e entidades 
especializadas, como agropecuárias, imunizadoras, cooperativas e agricultores com registro 
INCRA. 
 Com o objetivo de expandir o mercado e o portfólio de produtos obtidos pela unidade 
fabril, também será produzido Glifosato pronto uso. 
 O Glifosato pronto uso é a formulação com 1% de ativo m/v, este é limite máximo de 
ativo estabelecido pela ANVISA, conforme Portaria nº. 322, de 28 de julho de 1997. Esta 
portaria também restringe o volume da embalagem para comercialização sanitária doméstica a 
no máximo 1 L de produto formulado a 1% de ativo. O objetivo desta norma é garantir a 
aplicação do defensivo em dose única, eliminando embalagens armazenadas aberta em 
residências domiciliares e, consequentemente diminuir o risco de acidentes com a 
manipulação do produto. 
 Para formulações de baixa concentração normalmente são utilizados adjuvantes para 
melhorar o desempenho da formulação, segundo Abraham (2009) o adjuvante mais 
comumente utilizado em formulações de Glifosato é o sulfato de amônio, uma recomendação 
é utilizar de 1 a 2% de sulfato seco. 
 O sulfato de amônio é comercializado em sacos de 50 Kg, os quais serão armazenados 
em pallets no setor de produção. A quantidade mínima de estoque esperado é de onze sacos, 
suficientes para atender a demanda de uma semana de programação de produção. 
 Pela baixa quantidade de sulfato adicionada a formulação neste projeto, convém-se a 
adição desta matéria-prima manualmente ao misturador. 
 Também é comumente adicionado a defensivos destinados ao mercado domissanitário 
a adição de um desnaturante químico, conhecido no mercado pelo nome comum de benzoato 
de denatônio. O denatônio é conhecido como a substância mais amarga conhecida pelo 
homem, sendo que 10 ppm desta substância torna-se irritante ao paladar de humanos. Sua 
38 
 
(08) 
(09) 
função é evitar a ingestão acidental ou intencional de produtos nocivos à saúde humana, 
tornando-se assim uma medida social responsável em produtos deste segmento. 
 A RDC nº 34, de 16 de agosto de 2010, cita a obrigatoriedade de utilização de 
substância amargante em formulações de rodenticidas, mas não específica sua obrigatoriedade 
em formulações herbicidas, ainda sim, será adotado o uso de 10 ppm para o segmento 
domissanitário. 
 
3.3.1 Misturador para segmento domissanitário 
 
 A reação de obtenção principal será realizada no reator, onde é obtido sal de 
isopropilamina 48%, a reação exotérmica e com liberação de vapor amoníaco fica restringida 
ao reator, facilitando a construção de um misturador posterior ao reator, sem a necessidade de 
encamisamento e saída de captação de vapores. 
 Este tanque misturados é fabricado em aço e equipado com motor, eixo e hélice para 
mistura dos ingredientes exclusivos ao segmento domissanitário. 
 A cada batelada realizada no reator, uma fração do produto obtido será direcionada 
para o misturador domissanitário, o qual é dimensionado para que com a diluição produza 
aproximadamente o mesmo volume de Glifosato 1% que é produzido de Glifosato 48% no 
reator, tendo assim na produção dois lotes de produtos diferentes por batelada. 
 
3.3.2 Formulação segmento domissanitário 
 
 Para atender os requisitos de 1% de ativo, ou 10 g/L de Glyphosate técnico, será 
formulado a partir do Glifosato obtido no reator a 48%. 
 Para determinar o volume total produzido, próximo ao obtido no reator, tem-se a 
equação (08). 
 
1 litro de Glifosato 48% 360 g de Glyphosate 
 
Diluindo 1 litro de Glifosato 48% em 35 litros de água tem-se (09): 
 
36 L sol 360 g GLY 
360 g GLY / 36 L sol = 10 g/L de Ativo 
36 L sol – 1 L GLY = 35 L H2O 
39 
 
(10) 
(11) 
(12) 
Y L GLY 48% x 35 L H2O = 2.600,00 L sol 1% 
Y L GLY 48% = 2.600,00 / 35 
Y L GLY 48% = 74,286 
 
 Para efeito de cálculo será arredondado o valor utilizado de Glifosato 48 % para 75 L, 
tendo assim um volume de produção corrigido conforme equação (10). 
 
75 L GLY 48% x 35 L H2O = 2.625,00 L sol 1% 
2,625,00 L sol 1% - 75 L GLY 48% = 2.550,00 L H2O 
 
 Atendendo a recomendação de adição de 2% m/v de sulfato de amônio, tem-se (11). 
 
2,625,00 L sol 1% 100% 
X Kg Sulfato 2% 
X = 52,50 Kg de sulfato de amônio 
 
 Adiciona-se também 10 ppm de benzoato de denatônio a formulação. Considerando 
massa específica da solução 1 % como 1.000,00 Kg/m³ tem-se (12). 
 
2.625,00 Kg sol 1% + 52,50 Kg sulfato = 2.677,50 Kg 
2.677,50 Kg X 1.000,00 g = 2.677.500,00 g 
2.677.500,00 g / 1.000.000,00 = 2,6775 
2,6775 X 10 = 26,77 g de benzoato de denatônio. 
 
 Tendo assim a seguinte formulação. 
 
Formulação Domissanitário: 
75 L de Glifosato formulado 48% 
2.550,00 Kg de H2O 
52,50 Kg de Sulfato de Amônio 
26,77 g de Benzoato de Denatônio 
 
 Resultando em uma batelada de 2.685.10 Kg e 2.655,9 L, como densidade de 
1,011g/cm³. 
40 
 
3.4 FUNCIONAMENTO DA PLANTA INDUSTRIAL 
 
 A funcionalidade da planta industrial segue de acordo com a disposição dos tópicos a 
seguir. 
 
3.4.1 Dosagem das matérias-primas no reator 
 
 Os tanques reservatórios de MIPA, amina graxa etoxilada e água dosarão 
automaticamente, através de controle de tara das células de carga, a quantidade necessária 
para a batelada conforme formulação do item 3.1. 
 Cada tanque tem um painel instalado em sua carcaça que marca o peso do 
reservatório, a tara da estrutura já é retirada na instalação das células, mostrando apenas o 
conteúdo líquido do tanque, assim, fica a cargo do operador entrar com o peso desejado que 
deve ser retirado do tanque e, com o acionamento da bomba centrífuga realizado 
automaticamente pelo controlador, dosado diretamente no reator. A Figura 21 mostra a 
transmissão dos sensores para o painel, este por sua vez irá enviar um sinal para o atuador, 
que neste caso são as bombas centrífugas de cada tanque. 
 
Figura 21 - Célula de carga e painel digital. 
 
Fonte: PORTAL CÉLULA DE CARGA (2016). 
 
 
41 
 
3.4.2 Reator 
 
 O reator é fabricado em aço inox 316L e encamisado. A reação entre o Glyphosate 
técnico e a MIPA pode chegar a 80 ºC, pela falta de literatura específica sobre o método de 
produção do Glifosato formulado, assume-se que a temperatura de reação atingida será de 
80ºC por definições empíricas realizadas pelo autor. 
 O tempo de batelada é programado para uma hora, contando desde a adição das 
matérias primas e tempo de mistura ideal, o maquinário responsável pela alimentação do 
reator é dimensionado de forma a atender este tempo estipulado. 
 O reator também conta com um controladorde temperatura, o qual aciona o 
funcionamento da bomba de circulação da jaqueta do reator, assim que a reação atinge 90 ºC, 
e desliga quando resfria até 55 ºC automaticamente. 
 
3.4.2.1 Adição da MIPA no reator 
 
 A amina graxa e a água são dosadas por tubulações simples conectadas a calota 
superior do reator (correntes 30 e 40 respectivamente). A adição da MIPA ocorre conforme 
Figura 22, onde a tubulação laranja que dosa a mesma atravessa a calota superior e no fundo 
do reator percorre a maior parte de sua periferia, sendo esta tubulação, na parte inferior do 
reator, furada através de seu diâmetro para distribuir na adição da MIPA. 
 
Figura 22 - Adição da MIPA no reator. 
 
Fonte: AUTOR (2016). 
42 
 
 Esta disposição da tubulação de MIPA tem a intenção de distribuir de maneira 
uniforme a matéria-prima no reator e, com a massa das demais matérias-primas carregadas no 
reator, proporcionar dificuldade e um caminho mais longo para a MIPA, evitando assim que 
haja grandes perdas do material volátil durante sua adição. 
 
3.4.2.2 Adição do Glyphosate técnico no reator 
 
 A adição do Glyphosate técnico no reator será feita por rosca transportadora (corrente 
50), o qual recebe o conteúdo total de uma big bag, sem necessidade de controle de peso no 
equipamento. 
 A Figura 23 exemplifica o funcionamento da rosca de abastecimento no reator. 
 
Figura 23 - Funcionamento da rosca transportadora de Glyphosate técnico. 
 
Fonte: PADIX (2016). 
 
 Após posicionada e acoplada no suporte sobre a rosca transportadora, abre-se a 
válvula de descarga da big bag que encontra-se na parte inferior da mesma, conforme Figura 
24. 
 Este modelo de descarga de big bags garante o mínimo contato possível entre o 
operador e a embalagem que contém o ativo, também elimina qualquer esforço físico na 
manipulação. 
 
43 
 
Figura 24 - Abertura da válvula de descarga de big bag. 
 
Fonte: LOGISMARKET (2016). 
 
3.4.2.3 Sistema de arrefecimento do reator 
 
 Devido ao fato da matéria-prima amina graxa etoxilada degradar-se a temperaturas 
superiores a 60 ºC, OXITENO (2016), necessita-se do resfriamento após a reação entre a 
MIPA e o Glyphosate, onde o pico exotérmico da reação chega a 80 ºC e após atingir esta 
temperatura, resfria-se a 55 ºC para a adição da amina graxa etoxilada. 
 No reator tem-se instalado um sensor de temperatura que ativa a bomba centrífuga da 
torre de resfriamento assim que a temperatura atinge 80 ºC e desativa-a quando a temperatura 
no interior do reator chega a 55 ºC. 
 O sistema de arrefecimento do reator encamisado será realizado por uma torre de 
resfriamento de fluxo ascendente. O fluído refrigerante utilizado será água e o mecanismo de 
movimentação do fluído refrigerante será feito por uma bomba centrífuga. A Figura 25 
exemplifica o modelo de torre de resfriamento determinado. 
 
 
 
44 
 
Figura 25 - Torre de resfriamento de fluxo ascendente. 
 
Fonte: KORPER(2016). 
 
3.4.3 Vapores liberados na reação principal 
 
 É necessário a captação de gases e vapores gerados ou liberados pela reação com a 
isopropilamina, como trata-se de um grupamento amoníaco, o qual libera composto 
amoníacos, extremamente agressivos a saúde humana. Sob a calota superior do reator é 
acoplado uma tubulação para captação dos gases e vapores, nesta tubulação tem-se uma 
turbina de ar que garante a movimentação e direção do material retirado até o lavador de 
gases. 
 
3.4.3.1 Lavador de gases 
 
 O lavador de gases tem em sua base uma solução de ácido cítrico, que circula pelo 
comprimento da coluna através de uma bomba centrífuga que capta-o da base da coluna e o 
dispersa no topo, onde a tubulação é equipada com bicos dispersores. A coluna também é 
45 
 
recheada com esferas plásticas de 50 mm de diâmetro. Esse sistema garante a neutralização de 
compostos amoníacos através da reação com o ácido nítrico. A Figura 26 exemplifica o 
funcionamento do lavador de gases. 
 
Figura 26 - Lavador de gases. 
 
Fonte: AUTOR (2016). 
 
 Periodicamente haverá a necessidade de troca da solução ácida no lavador de gases, 
devido a neutralização com a isopropilamina. Para controle de saturação da solução, utiliza-se 
o parâmetro de pH como base, já que tema neutralização. O odor de amoníaco é muito forte e 
desagradável, sendo característico e de fácil percepção em caso de vazamento ou falha na 
neutralização. 
 
3.4.3.2 Neutralização do gás amoníaco 
 
 O ácido cítrico é um ácido orgânico tricarboxílico presente na maioria das frutas, 
sobretudo em cítricos como o limão e a laranja. Sua formula química é C6H8O7 (FOOD 
INGREDIENTS BRASIL, 2014). A Figura 27 representa a molécula do ácido cítrico. 
 
46 
 
Figura 27 - Molécula de ácido cítrico 
 
Fonte: AUTOR (2016). 
 
 As características físico-químicas do ácido cítrico são apresentadas na Tabela 2. 
 
Tabela 2 - Características físico-químicas do ácido cítrico 
Fórmula molecular C6H8O7 
Massa molar 192,123 g/mol 
Aparência Sólido branco e cristalino 
Densidade 1,665 g/cm³ 
Ponto de Fusão 153 ºC 
Ponto de Ebulição Decompõe-se a 175 ºC 
Solubilidade em água 133 g / 100 mL (20 ºC) 
Acidez (pka) pka1 = 3.15 
pka2 = 4,77 
pka3 = 6.40 
Fonte: Adaptado de FOOD INGREDIENTS BRASIL (2014). 
 
 A alta volatilidade da isopropilamina deixa escapar uma fração de sua massa 
adicionada ao reator, independente da disposição construtiva da alimentação, neste tipo de 
processo em batelada. 
 Pela perda de carga gerada pelo recheio no lavador de gases, a isopropilamina em 
estado gasoso terá um tempo de residência maior dentro do equipamento, o qual trabalha com 
reciclo da solução de ácido cítrico sendo borrifado constantemente em contra fluxo, 
neutralizando-o em forma de sal carboxilato de tri-isopropilamônia. 
 A reação entre o ácido cítrico e a isopropilamina é mostrada na Figura 28. 
47 
 
Figura 28 - Reação entre ácido cítrico e isopropilamina. 
 
Fonte: AUTOR (2016). 
 
 Esta reação foi elaborada baseada na literatura de formação de amidas. De acordo com 
Silva Junior (2011), amidas são, algumas vezes, preparadas diretamente a partir de ácidos 
carboxílicos. As aminas são preparadas por um processo de duas etapas, onde o primeiro 
passo é uma reação ácido-base em que o ácido e a amina combinam para formar um sal 
carboxilato de amônio e posteriormente, com aquecimento a 225 ºC, o sal carboxilato de 
amônio perde água para formar uma amida, conforme Figura 29. 
 
Figura 29 - Formação de amidas. 
 
Fonte: Adaptado de SILVA JUNIOR (2011). 
 
 Como não há energia necessária em forma de calor para a formação da amida, tem-se 
então no lavador de gases apenas a formação de sal carboxilato de tri-isopropilamônia. 
 A formação de três grupamentos de amônia na molécula deve-se ao fato do ácido 
cítrico ter três carboxilas em sua formação, como as três carboxilas tem a mesma 
eletronegatividade e condições idênticas a quebra deste grupamento ocorre nos três pontos. 
 O ácido cítrico é comercializado como grânulos a 99% anidro, e é feito uma solução 
aquosa com diluição deste ácido para que possa circular no sistema, esta solução é feita 
utilizando da solubilidade do ácido, conforme equação (13). 
 
 
48 
 
(13) 
(14) 
133g ác. Cítrico 100 g H2O = 233 g sol 
 
233 g sol 100 % 
133g ác. Cítrico X % 
 
X = 57,08 % concentração máxima de ácido cítrico em solução aquosa. 
 
 Sabendo que 1 mol de ácido cítrico consome 3 mols de isopropilamina tem-se a 
equação (14). 
 
3 x 59.11030 g MIPA 192,124 g ác. Cítrico 
33.160,00 g MIPA X g ác. Cítrico