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Indústria química de Papel e Indústria química de Papel e CeluloseCelulose
Isabela BaroniRicardo CaritáGustavo HottaPedro Veronezi
Tópicos discutidosTópicos discutidos1. Visão geral da indústria e caracterização tecnológica
da indústria química em estudo
2. Descrição generalizada do processo
3. caracterização de subprodutos e resíduos poluentes
4. panorama econômico da industria química em estudo incluindo análise econômica
1. Visão geral da indústria1. Visão geral da indústria• Invenção: China (ano - 105)
• Árabes (ano - 751) primeira fábrica
• Bagdá, Egito, Norte da África, Espanha
• De 1000 a 1830: trapos velhos eram o insumo básico da indústria de papel
• 1719: madeira como matéria-prima
• 1750: primeira máquina de produzir papel (Holanda).
• Século XIX: aumenta a demanda por papel: necessidade de novas fontes de fibras
• 1854: Inglaterraprocesso de produção de pasta celulósica através de tratamento com soda cáustica
• Celulose - Parâmetros utilizados para classificação:
(a)tipo de madeira ou fibra da qual é feita
- Curta: eucalipto- Longa: pinheiro
(b) forma como a madeira ou fibra é processada
- Celulose mecânica
(c) se é branqueada.
• Papel - Parâmetros utilizados para classificação:
(a) papel de imprensa(b) papéis de impressão e escrita(c) papéis de seda(d) papéis de embalagem(e) cartolina(f) papéis especiais.
A indústria de papel e celulose no BrasilA indústria de papel e celulose no Brasil
• Solo e clima favoráveis
• O uso do eucalipto
• Vantagens: um dos maiores produtores de celulose com menor preço do mundo
- Produção da madeira
- Picagem
- Cozimento
- Branqueamento
- Formação da folha
- Secagem
- Acabamento
Processo simplificadoProcesso simplificado
Matéria-Matéria- PrimaPrima
Eucalipto Pinheiro
Eucalipto: nativo da Oceania, chegou ao Brasil em 1909. Apresenta rápido crescimento.
Cascas e galhos: energia
glicosglicosee
celulose (Ccelulose (C66HH1010OO55)n)n
PicagemPicagem
Cozimento (Polpação)Cozimento (Polpação)• Separação da lignina das fibras celulosas
• Cavacos + Substancias químicas (NaOH e Na2S no Kraft) são cozidos a alta pressão nos digestores, dissolvendo a lignina.
• A polpa sai com cerca de 5% de lignina
• Licor negro(enxofre) > Licor branco
BranqueamentoBranqueamento
• Gera efluentes organoclorados, cancerígenos e tóxicos ao ecossistema.
• Por tonelada de polpa, são gerados:
3 a 5kg de organoclorados; 60m³ de água.
• Adição de produtos químicos para retirar o excesso de lignina restante, branqueando a polpa.
• Utiliza-se tradicionalmente o Cl2, devido ao seu baixo custo e especificidade com a lignina.
BranqueamentoBranqueamento
Formação da folhaFormação da folha
SecagemSecagem
AcabamentoAcabamento
Enroladeira Jumbo
Calandra
• rebobinadeira
• Cortadeira
Visão em linhaVisão em linha
Resíduos na produção de Papel e Celulose – Em Resíduos na produção de Papel e Celulose – Em processo Kraftprocesso Kraft
- Grande quantidade de resíduos gerados, aproximadamente 48t de resíduos para cada 100t.
• Casca;• Resíduo Celulósico ;• Cinza de Caldeira;• Odores; • Lama de Cal;• e Iodo Biológico.
Casca- 10 a 20% do volumes das toras.
Resíduo Celulósico - Bagaço, folhas e galhos.
Odores- Com características de enxofre
(mercaptanas).- Na etapa da remoção da lignina.
Lama de Cal- Originada do branqueamento da celulose, é constituído
predominante por carbonato de cálcio.
Iodo Biológico- Utilizado no tratamento de efluentes líquidos.
Cinza- Proveniente da queima de madeira e casca nas caldeiras
de biomassa.
Licor Negro- Resíduo originado pelo cozimento da madeira.
SubprodutosSubprodutos
• Fertilizantes;• Fonte de energia;• Licor Branco;• Licor Negro (lignina e
resto de covacos cozidos);
• “Tail Oil”.
Benefícios dos FertilizantesBenefícios dos Fertilizantes• a) elevação do pH com
aumento de fósforo e micronutrientes;
• b) aumento da capacidade de troca de cátions dos solos (CTC);
• c) incorporação de nutrientes minerais necessários às árvores;
• d) melhoria das propriedades físicas como a granulométrica, a capacidade de retenção de água e a densidade do solo.
Vantagens de SubprodutosVantagens de Subprodutos
• Ganhos expressivos em volume de madeira, praticamente dobrando a produtividade;
• Conservação ambiental; • Agregação de valor ao resíduo
anteriormente descartado;• Economia de recursos como
energia.
Panorama EconômicoPanorama Econômico
Histórico EconomicoHistórico Economico
• Incentivo Público• Entre 1885 e 1925 – pasta e celulose eram
importadas e as atividades florestais eram desvinculadas as empresas.
• Crise de 29 Concentração na Produção• 1933 Isenção de impostos• Indústria passa por um processo de verticalização
Histórico EconomicoHistórico Economico
• 1950 Brasil é auto-suficiente na produção de papel, mas importava 70% da celulose
• 1950 1956: a produção passou de 1500 t para 51000 t de eucalipto
• Projeto Borregaard
Fábrica com capacidade de 500 t/dia
Aspectos da indústriaAspectos da indústria
• Gera desconcentração industrial• Consumo ligado a fatores como renda e
escolaridade• Crescimento médio anual elevado• Alto nível de produtividade
Dados do setorDados do setor
• 220 empresas em 450 municípios, localizados em 17 estados e nas 5 regiões
• 1,7 milhão de hectares de área plantada para fins industriais
• 2,8 milhões de hectares de florestas preservadas
• 2,2 milhões de hectares de área florestal total certificada
• Exportações: US$ 5,8 bilhões
Dados do setorDados do setor
• Saldo Comercial: US$ 4,1 bilhões - 16,7% do saldo da Balança Comercial do Brasil
• Impostos pagos: R$ 2,2 bilhões• Investimentos: US$ 12 bilhões nos últimos 10
anos• Emprego: 114 mil empregos diretos (indústria
67 mil, florestas 47 mil) e 500 mil empregos indiretos
BrasilBrasil
• 3,0% do valor total da pauta de produtos exportados
• mercadorias de menor valor agregado• Balança comercial positiva no setor• Crise 2008 Prejuizo Aracruz Fusão Aracruz - VCP
BrasilBrasil
• Maiores empresas com participação de 90% na produção brasileira de pasta
Desempenho do SetorDesempenho do Setor
Produtividade das florestasProdutividade das florestas
Destino das exportações de celuloseDestino das exportações de celulose
Destino das exportações de papelDestino das exportações de papel
Distribuição de Plantações no Distribuição de Plantações no BrasilBrasil
Matriz EnergéticaMatriz Energética