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REVISTA TRIPLOV
de Artes, Religiões e Ciências
Nova Série | 2011 | Número 14
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Retrato de Percy Parrish
Percy Parrish nasceu em 1884 em Dewsbury, no condado
de Yorkshire, Inglaterra. Aqui obteve a sua formação técnica base, na
Dewsbury Technical School, seguindo depois o Huddersfield Technical
College e por último a Universidade de Leeds. Em 1900 era químico na J.
Brown & C.º, Ltd (Dewsbury); director-geral e químico na Eaglescliffe
Chemical Company’s Work em 1914, e em 1915 director das fábricas de
amoníaco e de ácidos da South Metropolitan Gas Company em East
Greenwich, posição que manteve até ao final da sua vida. Foi eleito
membro associado do Institute of Chemistry em 1918 e “fellow” em 1931.
Parrish foi autor de diversa bibliografia científico-técnica sobre a
manufactura dos adubos químicos, do ácido sulfúrico e do amoníaco, o que
o tornou na época uma referência de renome internacional. Morreu em Maio
de 1947, aos 63 anos de idade. Foi a empresa do seu genro, The Chemical
Plant and Sulphur Extraction Co., Blackheath, London quem assumiu a
continuidade de alguns dos seus contratos com a CUF, Companhia União
Fabril. |
EDITOR |
TRIPLOV |
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ISSN 2182-147X |
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Dir. Maria Estela Guedes |
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ISABEL CRUZ
Aspectos de transferências de
tecnologia:
a consultadoria de Percy Parrish na CUF,
Companhia União Fabril (Anos 40 do século XX) |
Comunicação em
poster apresentada na 6.th International Conference on the History
of Chemistry, “Neighbours and Territories; The Evolving Identity of
Chemistry”, realizada sob os auspícios da EuCheMS em Leuven,
Belgique, de 28 de Agosto a 1 de Setembro de 2007. Versão inglesa
acessível no website da conferência, em
http://www.6ichc.be.
Agradece-se a revisão dos textos ao Eng. José Miguel Leal da Silva. |
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O início da colaboração de Percy Parrish na CUF
Dados até à data recolhidos, permitem supor que a
colaboração de Percy Parrish como consultor químico da CUF, Companhia
União Fabril, se iniciou pelos meados da década de 40 do século XX,
quando esta se preparava para por em marcha um plano de expansão
centrado nos adubos fosfatados.
A modificação na tecnologia da produção dos «superfosfatos»
- gíria técnica para os referidos adubos – requerida por via deste plano
de expansão, com a qual se pretendia o «enriquecimento» do adubo para
concentrações da ordem dos 40% em P2O5 envolvia o uso simultâneo dos
ácidos fosfórico e sulfúrico.
Este facto, naturalmente, levou a que no complexo
industrial das fábricas da CUF no Barreiro surgissem dois aspectos
tecnológicos de 1.ª ordem: a necessidade de uma unidade fabril para o
ácido fosfórico (instalação que veio a ser, por sinal, a primeira a
nível nacional), e uma maior demanda por ácido sulfúrico.
É no contexto da nova exigência na quantidade de
ácido sulfúrico produzido, que a CUF procura o apoio técnico de Percy
Parrish, uma autoridade internacional no domínio da tecnologia de
produção deste produto químico. A correspondência trocada entre Percy
Parrish e o engenheiro da CUF, Eduardo Madaíl (administrador, adjunto do
director técnico e comercial da Companhia desde Dezembro de 1942), em
meados de 1944 revela que se pretendia uma expansão do ácido sulfúrico
sem aumentar o número de unidades produtoras à data existentes - 3
grupos, cada um composto por duas fábricas gémeas instaladas lado a
lado, com uma média máxima de produção de 6 x 54 toneladas diárias de
ácido sulfúrico a 53º Bé ≈ 67% H2SO4 equivalente a cerca de 217
toneladas por dia de monohidrato i.e. de ácido sulfúrico a 100% (a
seguir designado por MHS) - e sem mudança de processo (processo de
nitração, usando câmaras – “box chambers” - de chumbo). |
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Fig. 1 -
Percy Parrish |
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Tecnologia do sulfúrico de câmaras: a adopção dos turbo-dispersores e
do sistema «Parrish» de fase líquida |
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A primeira solução apontada por Percy Parrish foi a
da utilização de turbo-dispersores – um meio prático, já reconhecido, de
aumentar a capacidade de um sistema de câmaras clássicas, lançado por
Gaillard[1] e aperfeiçoado
por Parrish[2], que optimizou
valores de taxas de funcionamento - montados nos tectos das câmaras
paralelipipédicas das fábricas de ácidos do complexo do Barreiro
permitiu, dentro dos condicionalismos apontados, dar uma resposta mais
imediata ao problema urgente da expansão, aumentando em 30% o rendimento
da produção do ácido sulfúrico em relação à pirite ustulada, o que
significava o considerável aumento de 16,2 toneladas de ácido a 53º Bé
(i.e. 10,8 toneladas MHS) por dia e por fábrica. |
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Fig.2: fotografias de dois
tipos de «tower chambers» enviadas por Percy Parrish ao “staff”
técnico da CUF como exemplos de “tecnologia Parrish”, em
Fevereiro de 1945 |
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Assim, mas a título experimental, foram instalados
dez turbo-dispersores em duas das fábricas de ácido sulfúrico existentes
(a n.º 5 e a n.º 6), da seguinte maneira: 5 em cada, 2 + 2 + 1, desta
forma distribuídos pela 1.ª, 2.ª e 3.ª câmaras, respectivamente. Em
meados de 1946 funcionavam bem e com bons resultados.[3]
Os turbo-dispersores espargiam uma fina chuva de
ácido frio a 48/49º Bé (~ 59 a 60% MHS) contra as paredes das câmaras e
isto não só favorecia a cinética do processo oferecendo uma maior
interface gás/líquido às complexas reacções que culminavam na produção
de ácido pelo processo de nitração, como também permitia arrefecimento
num processo exo-energético, evitando (ou reduzindo) a necessidade de
sistemas de refrigeração alternativos como o da dispersão de água
exterior, usada nas instalações Parrish (e Mills-Packard).[4] |
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Fig.3 – Esquemas de uma câmara de
chumbo clássica, tecnologia introduzida nas fábricas de ácido no
Barreiro pelo consultor francês A. L. Stinville no início do século XX |
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Para além do referido
uso dos turbo-dispersores, foram tomadas ainda outras medidas dentro do
“pacote” tecnológico designado pelo próprio como «Parrish liquid-phase
system»: aproveitando a “influência das paredes”, facto observado, na
rotina das fábricas, de uma redução brusca do tempo necessário para a
formação do ácido a partir do momento em que nas paredes das câmaras
começava a surgir um filme líquido, e que este continuava a diminuir à
medida que o filme se estendia, atingindo um valor mínimo (logo um
máximo de intensificação do processo) quando toda a superfície estava
molhada[5], Parrish promoveu
a divisão de algumas das câmaras existentes, de forma a aumentar a
superfície de contacto entre componentes do sistema reaccional.
Desta forma se passava,
em cada fábrica, de um conjunto de três grandes câmaras para um outro de
cinco câmaras consecutivas, onde duas delas eram resultado da divisão de
duas anteriores de maiores dimensões – um novo arranjo que mais se
aproximava ao modelo de «tower chamber» preconizado por Parrish. Esta
inovação foi efectivamente adoptada, e por meados de 1948 todos os 3
grupos de fábricas já funcionavam com este tipo de alterações, mas não
muito bem, essencialmente devido a uma má mecânica dos turbo-dispersores.[6]
Ainda fazendo parte do
conjunto de medidas necessárias à aplicação do seu sistema de fase
líquida, referem-se outras “demarches” de aconselhamento de Parrish que
foram concretizadas nas fábricas de ácido sulfúrico da CUF no Barreiro,
tais como:
. reavaliação do
funcionamento dos Glovers, na perspectiva de um possível
redimensionamento;
. funcionamento de um
forno extra para pirites (o 5.º forno) em cada fábrica de ácido;
. aumento da
capacidade da ustulação de 7,5 para 9 toneladas de pirites queimadas por
dia, em cada um dos fornos existentes com algumas alterações na sua
concepção;
. alteração do
sistema de alimentação e da trajectória do minério, nos fornos mecânicos
de andares (que eram os utilizados nas fábricas de ácidos do Barreiro),
de forma a evitar o “short-circuiting”.[7] |
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Outras iniciativas de Percy Parrish nas fábricas da
CUF |
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Concentração e purificação de ácido sulfúrico |
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Para lá do importante protagonismo assumido por Percy
Parrish como consultor da CUF, até à data do seu falecimento, em Maio de
1947 – em particular no respeitante à intensificação de processos - a
tecnologia de câmaras mantém-se como a solução escolhida para todos os
passos seguintes da expansão da produção do ácido sulfúrico na
Companhia. Esta opção prevaleceu até ao momento em que exigências de
mercado obrigaram a um ácido concentrado isento de ferro. Então, em 1950
uma primeira e pequena instalação de ácido sulfúrico por contacto, em
grande parte ainda projectada por Parrish, entrou em funcionamento para
a produção desse ácido destinado a novos sectores de mercado. Contudo,
somente em 1952, com uma segunda instalação de ácido sulfúrico por
contacto, erigida quando a CUF se iniciou na produção de fertilizantes
azotados, se verificou um passo decisivo no aumento da capacidade da
produção de ácido sulfúrico através da via “ácido por contacto”. E, na
verdade, entre as duas primeiras fábricas de ácido sulfúrico pelo
processo de contacto na CUF, um aumento adicional de capacidade foi
feito reproduzindo ainda, como módulo, o conceito existente de fábricas
de câmaras.
Parrish estudou ainda outras questões, resultantes de
exigências internas para um fornecimento de ácido mais puro e mais
concentrado. Para além do ácido a 53º Bé, produzia-se também nas
fábricas do Barreiro ácido pelo processo de câmaras 60º Bé e 65/66º Bé
ordinário, 65/66º Bé com 92% monohidrato e 65/66º Bé purificado (este
último possivelmente apenas desde 1945), o que permite constatar
claramente que estiveram presentes desde bastante cedo neste complexo,
as tecnologias de purificação e concentração do ácido produzido pelo
processo de câmaras.[8]
Em 1945 a Companhia adopta uma «Concentração Parrish»
(designação usada nos círculos internos) que aparece no contexto da nova
fábrica de ácido fosfórico, para produção de adubos fosfatados
concentrados («superfosfato-triplo», também uma terminologia doméstica).
Como eram necessárias cerca de 70 toneladas/dia de ácido sulfúrico a 60º
Bé (78%), i.e. cerca de 55 toneladas/dia de MHS, e como as cinco
unidades Kessler existentes, podendo produzir diariamente 3,5 toneladas
de ácido a 65/66º Bé (i.e. 3,2 toneladas MHS) por concentrador, ou seja
um total de 17,5 toneladas de ácido 65/66º Bé (i.e. 16,1 toneladas MHS),
correspondendo a 20,5 toneladas de ácido a 60º Bé, já não cobriam por si
só estas necessidades para o ácido fosfórico e, desajustadas à
concentração do ácido não muito alta a que se pretendia chegar em grande
quantidade, nem sequer asseguravam a economia do processo.[9]
A instalação no Barreiro da “Concentração Parrish” sofreu largamente com
o desaparecimento do seu projectista, prolongada por várias prorrogações
de prazo, devido a atrasos na entrega de material refractário e
anti-ácido enviado do estrangeiro. A instalação em questão só estava
pronta a funcionar em Julho de 1952.
É também do mesmo ano a instalação de uma
desarsenificação TREPEX, purificação “Parrish”, da Chemical Plant &
Sulphur Extraction Co.; em 1944 existia um projecto da CUF em andamento,
para desarsenificação por precipitação do arsénio com sulfureto de bário
– quem responde por ele é o Eng.º Cabral. O sr. Parrish propõe
entretanto um processo mais barato (utilizando-se um desarsenificador “TREPEX”),
com obtenção de sulfureto de arsénio mediante precipitação com H2S
(localmente obtido durante o processo) – este processo entrou em
funcionamento na CUF em Abril de 1945. |
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Resíduos e aproveitamento de sub-produtos |
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Já desde o início do funcionamento do complexo da CUF
no Barreiro, nos princípios do século XX, que a questão do que fazer com
os resíduos do funcionamento das várias fábricas se colocava. E se bem
que, de acordo com as práticas comuns na época (que foram entretanto
sucessivamente melhoradas durante a vida do complexo), parte destes
fosse “dispersa”, também é verdade que a sua maior parte, tais como as
cinzas de pirite lixiviadas (o “purple-ore”), as lamas de sulfatação
oriundas das câmaras de chumbo, as poeiras da ustulação das pirites
removidas dos precipitadores electrostáticos (electrofiltros), o gesso
proveniente da produção do ácido fosfórico, crescia incessantemente
acumulando-se em áreas determinadas – uma solução que de forma nenhuma
poderia ser tomada como definitiva.
Assim sendo a preocupação em encontrar outras vias
para a eliminação das matérias residuais do complexo e do Barreiro
originou diversos tipos de acordos-permutas que permitiram, por exemplo,
o escoamento das cinzas de pirite após terem sido lixiviadas para
remoção de cobre nelas contido, por exportação contra o fornecimento de
aço para a CUF,[10] ou das
lamas das câmaras de chumbo (praticamente apenas o sulfato
correspondente) em troca de suprimentos de lingotes de chumbo. Se o
primeiro acordo referido poderá ter terminado na vizinhança da II Guerra
Mundial (extensão e periodização exactas ainda a determinar), o segundo
deverá ter cessado bastante antes (~1924) devido ao problema do conteúdo
em bismuto no chumbo, que se transmitia às lamas de sulfatação e as
inviabilizava para reciclagem de chumbo destinado aos acumuladores. O
facto era, que sem exportações, as cinzas e as lamas continuavam a
crescer em grandes montões no território das fábricas sem um fim de
aproveitamento à vista (ainda que tenham sido adoptadas soluções
“domésticas” que permitiram contornar a situação durante os anos 50).
Em 1945, pelo menos 200.000 toneladas de cinzas de
pirite lixiviadas já tinham sido produzidas, e constituíam um tremendo
problema tecnológico, cuja extensão naturalmente aumentava à medida que
a expansão dos fabricos e a intensificação dos processos avançava.
Não admira, por isso, que esta fosse uma vertente
contemplada na relação de consultadoria de Percy Parrish na CUF, que a
seu propósito realizará determinado tipo de intervenções – muitas delas
centradas na questão do aproveitamento do chumbo - no sentido de
encontrar novas soluções para ela. Relativamente às cinzas lixiviadas,
Parrish procurará encontrar outros clientes, oferecendo-se
inclusivamente para intermediar uma versão mais actualizada de um acordo
para ser negociado com a Inglaterra visando um potencial mercado
consumidor.[11]
A partir de 1945, a colaboração de P. Parrish foi
também solicitada no sentido de se encontrar soluções para as poeiras
dos electrofiltros, fazendo uso essencialmente do seu conteúdo em
chumbo. Em 1946 Parrish informou a CUF que se encontrava a desenvolver
um processo para recuperação do chumbo das poeiras dos electrofiltros.
Contudo, o processo não teve o desfecho esperado, muito possivelmente
devido ao falecimento de Parrish. O seu interesse na recuperação de
chumbo das cinzas de pirite também não frutificara em factos
significativos, um resultado que Parrish associaria ao estado
químico-mineralógico da espécie presente.
Ambos os exemplos (cinzas lixiviadas e poeiras dos
electrofiltros) serão posteriormente assumidos e tecnologicamente
resolvidos nos anos 50/60 na CUF-Barreiro, com o conceito aperfeiçoado
de recuperação integrada trazida pela instalação “TCP” (de “Tratamento
de Cinzas de Pirite”) e pela metalurgia dos metais não-ferrosos. |
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O lugar de Percy Parrish nas fábricas da CUF |
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Mostraram-se aqui algumas das intervenções
tecnológicas mais representativas da acção de Percy Parrish como
consultor químico das fábricas do Barreiro, desde meados de 1944 (altura
em que se acredita ter sido solicitado pela CUF) até Maio de 1947 (data
em que cessou a sua colaboração). Ficaram de fora outras não menos
importantes, como por exemplo as que permitiram modernizar o fabrico do
sulfato de sódio e do ácido clorídrico, a instalação de uma fábrica de
ácido fosfórico e o apetrechamento das fábricas de ácido sulfúrico com
diverso tipo de aparelhagem analisadora e registadora, para controle
ambiental e de qualidade do produto final. É também muito visível o
papel de Parrish na coordenação entre a CUF e as empresas detentoras de
«know-how» e de equipamentos, agindo como elo de ligação, intermediando
os processos das encomendas realizadas, mexendo em praticamente todos os
aspectos técnicos. E se Stinville foi o consultor - fundador da obra
tecnológica, ao projectar a matriz base fabril do “cluster” inicial (e
que acompanhou ainda em parte no desenvolvimento subsequente para
complexo químico-industrial), mantendo o diálogo decisivo com a CUF
essencialmente dirigido para a figura do seu patrão, Alfredo da Silva,
Percy Parrish foi o «consultor da expansão» que conduziu os fabricos
existentes a melhores níveis de performance dentro do mesmo paradigma
tecnológico, numa troca de correspondência onde a figura do engenheiro
Eduardo Madaíl era o pivot entre a decisão e a execução, e o
interlocutor técnico-científico privilegiado. |
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Referências e bibliografia |
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“Chemical Age”, 7 de Junho de 1947
Documentação da ex-DQIM, Divisão de Química Inorgânica e
Metais. Arquivos da CUF/QUIMIGAL
“L’Industrie Chimique”, N.ºs de Agosto de 1954 a
Novembro de 1956
MACKIE, R.; ROBERTS, G. (2002) –
Career Patterns in the British Chemical Profession during the Twentieth
Century (XIII th Economic History Congress, Buenos Aires) |
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Isabel Cruz (Portugal)
Grupo de Trabalho dos Arquivos da CUF/QUIMIGAL |
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© Maria Estela Guedes
estela@triplov.com
PORTUGAL |
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