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FACULDADE PITÁGORAS -JUNDIAÍ ENGENHARIA QUÍMICA PROCESSOS INDUSTRIAIS INDÚSTRIA DE CELULOSE E PAPEL CRISTIANE SOUZA MOISÉS SUHET PATRÍCIA DE FREITAS REGINALDO DOS SANTOS

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FACULDADE PITÁGORAS -JUNDIAÍENGENHARIA QUÍMICA

PROCESSOS INDUSTRIAIS

INDÚSTRIA DE CELULOSE E PAPEL    

 

CRISTIANE SOUZAMOISÉS SUHET

PATRÍCIA DE FREITASREGINALDO DOS SANTOS

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 É a matéria prima orgânica mais abundante na natureza, além de ser a mais versátil e fácil de 

substituir, mesmo assim é indispensável  na produção de papel  para civilização moderna.  

(SHEREVE e BRINK Jr. 2008)

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HISTÓRICO

 As primeiras tentativas: pedras,  cascas de árvores, folhas e marfim. 

2500 a.C e 2000 a.C: papiro, de onde vem o nome papel. 

105 d.C.: papel inventado pelos chineses.

Final do século XIV: o processo foi conhecido no sul da Europa. 

Século XVII: solidificou-se na Inglaterra.

1690: foi construía a primeira fábrica de papel americana. 

Bíblia de Gutenberg marcou o início da impressão de livros.

1750:  batedeira holandesa, desde então adotada. 

1799:  francês Rober,  máquina Fourdrinier .

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1809: Dickinson, máquina a cilindro. 

1830: inatividade da máquina Fourdrinier. 

1844:  Keller, da Saxônia, processo mecânico de fazer polpa a partir de madeira. 

1851: Watts e Burgess, desenvolvem o processo à  solda.

1867: Tilghman, patente para processo ao sulfito. 

1909: processo ao sulfato foi introduzido nos EUA, mecânica: 48%, sulfito: 40%; soda: 12%. 

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MATÉRIA PRIMA 

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OBJETIVO

O objetivo do processo industrial é extrair a celulose da madeira, na forma de uma pasta separando-a da lignina, resinas e minerais, as quais são usadas na geração de energia elétrica 

pela própria fábrica.

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PROCESSO DE PRODUÇÃO DA CELULOSE

FLUXOGRAMA

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A CELULOSE • É o principal componente da parede celular das fibras das plantas

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PROCESSO DE PRODUÇÃO DA CELULOSE

 

Existem muitos métodos diferentes para a preparação de 

pasta celulósica, desde os puramente mecânicos até os 

químicos, nos quais a madeira é tratada com produtos 

químicos sob pressão e pela ação de calor (temperaturas 

maiores que 150°C), para dissolver a lignina, havendo 

inúmeras variações entre os dois extremos.

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A preparação da pasta celulósica se inicia na separação dos demais  componentes  constituintes  do  organismo  dos vegetais.

Após a separação a celulose é classificada em:

- fibras longas- fibras curtas - fibras muito longas 

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PROCESSO DE PRODUÇÃO  

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Descortificação e picagem Peneira 

Biomassa 

Digestores 

Caldeira de força

Depuração 

Embalagem 

Lavagem 

Lavagem 

Peneira 

Branqueamento (alvejamento)

Secagem 

Licor brancoLicor negropara recuperação

Pasta marrom

Rejeito 

Água quente (ETA)

Rejeito 

HipocloritoClO2

Soda cáusticaOzônioH2O2

Vapor 

cavaco

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Depuração da polpa marrom

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Digestor

Evaporador  Caldeira de recuperação (Na2SO4, Na2CO3, NaCL, Sílica, CaO, FeO, alumina, 

K(OH)2)

Na2SO4  + 2C     Na2S + 2CO2

Clarificador  

Turbo gerador  

Filtro  

Caustificação CaO+H2O         Ca(OH) 2Ca(OH) 2 + Na2CO3   2NaOH+CaCO3

Forno de cal 

vapor

Vapor   

Licor branco fraco

dregs 

Licor negro (80%)

ENERGIA

VAPOR  

Licor verdeNaOH + Na2SO4

ÁguaCaCO3 

Licor branco(NaOH + Na2S)

Licor negro (15%)

CaO

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Detalhes do clarificador de licor verde

Fonte: Mokfienski, 2006

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CALDEIRA DE RECUPERAÇÃO

Fonte: Mokfienski, 2006

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Forno de cal

Queimador

Satélites ou Coolers

Saída dos Gases de

Combustão

Zona de Calcinação

Zona de Aquecimento

Zona de Secagem

(correntes)

Gases de Combustão

Lama de Cal CaCO3 + H2O

CaCO3 ( seca )

CaO

H2O (vapor)

CO2

Lama de Cal (CaCO3)

Alimentação de Gases

Descarga de Cal

Recuperada

Fonte: Mokfienski, 2006

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Detalhe do caustificador ou apagador de cal

Fonte: Mokfienski, 2006

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FABRICAÇÃO DO PAPEL

 

• primeiro procedimento é a produção da polpa. 

• Depois, utiliza-se a polpa para fabricar as variedades existentes do papel, 

os classificados como: 

papéis para impressão (acetinado, bíblica, couché, jornal, monolúcido), 

papéis para escrever, papéis para embalagem, papéis para fins sanitários, 

cartões e cartolinas, papéis especiais (bases para carbono, cigarro e afins, 

para desenho) e papéis não classificados (Kraft especial para cabos elétricos, 

fios telefônicos e condensadores).  

Normalmente, consiste em dois processos gerais: na batedeira e no 

refinador, sendo que a fábrica utiliza uma ou outra, ou até ambas.

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FABRICAÇÃO DO PAPEL MADEIRA

•CASCA•DESCASCAMENTO•PICAGEM

•PENEIRAMENTO

CALDEIRA ESTOCAGEM

COZIMENTO

LAVAGEM•LICOR NEGRO•SISTEMA DE RECUPERAÇÃO•SECAGEM DA CELULOSE DEPURAÇÃO

BRANQUEAMENTO REFINAÇÃO FABRICAÇÃO DE PAPEL

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PRODUÇÃO DO PAPEL  

PRODUÇÃO DA POLPA FABRICAÇÃO DOS PAPÉIS

PAPÉIS PARA IMPRESSÃO

PAPÉIS PARA ESCREVER

PAPÉIS ESPECIAIS

PAPÉIS NÃO CLASSIFICADOS

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PRODUÇÃO DO PAPEL  

• CONSISTE EM:

1. BATEDEIRA2. REFINADOR

3. DIVERSIDADE EM POLPAS4. ADICIONANDO FIBRAS5. ADICIONANDO COLA

6. CORANTE7. INTRODUZ-SE O ALUME (COAGULAÇÃO)

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Batedeira (conhecida como holandesa): 

consiste num tanque em madeira ou metal, com extremidades 

arredondadas e uma divisão parcial no meio, formando um canal,

 por onde a polpa circula continuamente. 

Num dos lados está um cilindro equipado com facas ou barras; diretamente 

abaixo deste cilindro está uma chapa de apoio, 

a que se fixam barras estacionárias.

 Quando em operação a polpa circulante é forçada por entre as barras do 

cilindro giratório e as barras estacionárias do encosto.

• batimento das fibras faz o papel mais forte, 

• mais uniforme, mais denso, mais opaco e menos poroso.

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PRODUÇÃO DO PAPEL - BATEDEIRA

• TANQUE DE METAL.• DIVISÃO NO MEIO

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Os refinadores contínuos têm forma geral cônica ou de disco.

 A máquina Jordan inventada a 100 anos, percusora de diversas variedades 

de refinadores cônicos, como Bolton-Emerson Claflin 202. A máquina 

consiste essencialmente num casco cônico agudo e em acessórios, que 

provocam o máximo de desfibramento e de refinamento à polpa.

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PRODUÇÃO DO PAPEL - REFINADORES

• REFINADORES CONTÍNUOS• FORMA CÔNICA• NUCLEO GIRATÓRIO

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Máquina Fourdrinier

Fonte: http://html.rincondelvago.com/envases-y-embalajes.html

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Processo a seco

 

Operações de acabamento: o papel sai da fábrica é convertido ao seu uso 

terminal mediante vários processos, que dependem da forma final 

requerida. A modificação mais ampla é provavelmente a aplicação e o 

alisamento de revestimentos para papéis especiais. O revestimento mineral, 

ou pigmentação da superfície; é aplicado para melhorar o recebimento da 

impressão. O pigmento básico usado é a argila. Também são usados em 

grandes quantidades de caseína (adesivo de proteína) e o carbonato de 

cálcio, e em menor escala, outros pigmentos minerais. 

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Papel usado 

Os meios mecânicos são suficientes para transformar a massa de papel em 

polpa apropriada para o papel de telhados e papel para caixas de papelão. 

Em virtude de o produto ter coloração escura, são suficientes, por isso, as 

operações de desintegração e de desfibramento. 

Destintamento depois de os fardos serem inspecionados e lançados na 

polpadeira, se junta soda cáustica, que é o reagente usado 

em geral para destintamento. 

A barrilha, o peróxido de sódio, o silicato de sódio ou um dos compostos 

fosfáticos do sódio podem ser adicionados à formulação. 

O cozimento e o polpeamento são efetuados rapidamente numa só 

operação, numa temperatura um pouco inferior a  200ºF (93.3ºC). O 

alvejamento, leva em muitos casos, a um produto branco como a neve.

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Chapas estruturais

 

As chapas de fibra são folhas rígidas, ou semi-rígidas, 

ormada pelo feltramento das fibras a úmido ou a seco.

As chapas de aglomerados usam serragem, aparas e lascas com formas 

especiais, a fim de combinar as propriedades físicas 

convenientes com a aparência atrativa.

Os laminados à base de papel são folhas múltiplas de papel 

tratado a resinas coladas sob pressão elevada com ação 

do calor; nestas circunstâncias, tornam-se rígidas e 

não tem as características do papel.

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PRODUÇÃO DO PAPEL E SUSTENTABILIDADE 

O conceito se apoia em um tripé 

econômico (obtenção de lucro), ambiental 

(preservação dos recursos naturais) e social 

(desenvolvimento do capital humano). 

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PRODUÇÃO DO PAPEL E SUSTENTABILIDADE 

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PRODUÇÃO DO PAPEL E SUSTENTABILIDADE • Matéria-prima

• Florestas e plantas• (Florestas renováveis)

• Ser renovável• Reciclável

• Ciclo de produção limpa• Auto suficiência (objetivo da empresa).

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REAPROVEITAMENTO DO PROCESSO 

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PRODUÇÃO DO PAPEL E SUSTENTABILIDADE 

• ENERGIA PARA FÁBRICA- Cascas e cavacos- Licor negro

• Lucro com o lixo da fabricação de papel.- Resíduos.

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PERSPECTIVAS DA PRODUÇÃO

• EVOLUÇÃO DA PRODUÇÃO BRASILEIRA DE CELULOSE

• Fonte: (BRACELPA, 2010 apud Fávero e Maitan, s/d)

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PERSPECTIVAS DA PRODUÇÃO

• Maiores produtores mundiais de Celulose e Papel - 2011

NÃO CONSEGUI TRAZER A TABELA.FAVOR DIGITAR OU DIGITALIZAR.

• Fonte: (BRACELPA, 2010 apud Fávero e Maitan, s/d)

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PRODUÇÃO DO PAPEL NO BRASIL 

Nos últimos dez anos, o País aumentou sua

produção em 36,1%, com crescimento médio de

3,1% ao ano, acompanhando as mudanças

economia brasileira.

Em 2009, o setor posicionou-se como 9º

produtor mundial de papel e, em 2010, produziu

9,8 milhões de toneladas do produto. (BRACELPA, 2011).

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PRODUÇÃO DA CELULOSE NO BRASIL

• 220 indústrias de celulose com atividade em 540 municípios, localizados em 18 Estados. 

• 2,2  milhões  de  hectares  de  florestas  plantadas  para  fins industriais, 2,9 milhões de hectares de florestas preservadas, 2,7 milhões de hectares de área florestal total certificada.

• Em faturamento os valores chegam em: • exportações 2011: US$ 7,2 bilhões;• saldo Comercial 2011: US$ 5,1 bilhões;• impostos pagos: R$ 3,5 bilhões;• investimentos: US$ 12 bilhões nos últimos 10 anos;• emprego: 128 mil empregos diretos (indústria 77 mil, florestas 51 mil) e 575 mil empregos indiretos.

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PRODUÇÃO DE POLPA NO BRASIL EM 2001

Fonte: PPI apud Piotto (2003).

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PRODUÇÃO DE PAPEL NO BRASIL EM 2001

Fonte: PPI apud Piotto (2003).

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CRESCIMENTO

• O crescimento anual da indústria de celulose: 7,1% ; a indústria de papel: 5,4%. 

Bracelpa (2013)

• As maiores produtoras de papel e celulose no Brasil em 2010 são: Revista Exame.com (2011) 

• 1º. Suzano 2º. Klabin• 3º. Fibria 4º. Internacional Paper• 5º. Cenibra 6º. Grupo Orsa• 7º. Rigesa 8º. Veracel• 9º. Milli 10º. Bahia Specility Cellulose• 11º. Celulose Irano 12º. Penha• 13º. Jandaia 14º. Stora Enzo Arapoti• 15º. Adami

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MATRIZ ENERGÉTICA DA INDÚSTRIA DE PAPEL E CELULOSE- 1970-2010

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JARI CELULOSE:

UMA INDÚSTRIA

VERTICAL

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JARI CELULOSE: UMA INDÚSTRIA VERTICAL

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JARI CELULOSE: UMA INDÚSTRIA VERTICALO Projeto Jari foi idealizado pelo americano Daniel Ludwig, em 

1967 onde adquiriu no norte do Pará, 

nos limites com o Amapá, uma área pertencente a empresários 

portugueses, com 1.250.000 ha, até então explorada em termos 

extrativistas e onde seria produzido cerca de 75.000 t/ano 

através de uma usina de polpa e celulose e de energia, trazidas 

completas do Japão, montadas numa logística de alto custo.

Em 1978 a fábrica parte do Japão e cruza três oceanos em uma 

enorme balsa de 30 mil toneladas trazendo uma fábrica de 

celulose inteira e outra plataforma com usina 

termoelétrica completa rumo a Monte Dourado as margens do rio 

Jarí, no interior da Amazônia. 

Uma viagem épica que até hoje causa espanto.

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JARI CELULOSE: UMA INDÚSTRIA VERTICAL

A sede da Jari Celulose S.A. está situada em Monte Dourado, 

às margens do rio Jari, no estado do Pará. 

Já a fábrica de celulose está localizada no distrito 

industrial de Munguba, a aproximadamente 18 Km de 

Monte Dourado,  também às margens do rio Jari, 

ocupando uma localização estratégica.

Hoje, depois de muitos transtornos, 

o projeto ganha novas forças por  intermédio do grupo Orsa

uma das principais organizações  brasileiras no setor de madeira, 

celulose, papel e embalagens

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JARI CELULOSE: UMA INDÚSTRIA VERTICAL

Produtos: Papel para embalagem, chapas, embalagens de papelão 

ondulado e celulose 

branqueada de eucalipto – Forest Stewardship Council (FSC).

A Divisão Papel e Embalagem é a segunda maior indústria 

integrada de papéis para embalagens, 

chapas e embalagens de papelão ondulado do Brasil, 

atendendo a praticamente todos os segmentos da economia. 

Reconhecida pelo pioneirismo, trabalha de forma 

verticalizada e foi  a primeira do setor a conquistar 

a certificação FSC para a produção de papel 

reciclado 100% pós-consumo.