Tecnologia e Química de Fabricação de Polpas Celulósicas 5

7/22/2019 Tecnologia e Qumica de Fabricao de Polpas Celulsicas 5

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Tecnologia em Papel e Celulose

Discipl ina: Tecnologia e Qu mica de

Fabr icao de Polpas Celulsicas 5

Alber to Resende

alber toresende10@uol .com.br

2012
mailto:[email protected]:[email protected]


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Polpao Qumica Alcalina Processos Kraft

Cozimento em digestores descontnuos (batch) Variaes dos

Processosciclo operacional por deslocamento.


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Processosciclo operacional por deslocamento x convencional.


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Processos


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Cozimento em digestores contnuos Histrico

Sucia, 1938 - primeiro prottipo de um digestor contnuo - capacidade =

20 toneladas / dia de polpa;

1957 - sistema continuo de cozimento - descarga fria (Cold Blow), maior

resistncias fsico-mecnicas da polpa;

1962 - Lavagem com temperaturas altas (Hi-Heat) - na parte inferior do

digestor - difuso do licor negro residual fraco em contra corrente coluna

do material do digestor;

1983 - Cozimento Kraft modificado (MCC); deslignificao mais seletiva -

polpas mais resistentes;


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Anos 80 e a partir da - desenvolvimento de melhorias na tecnologia dos

digestores contnuos:

Implantao do cozimento modificado e estendido (EMCC);

Cozimento isotrmico (ITC);

Impregnao com licor negro (BLI) / pr-vaporizao dos cavacos em

Diamondback / cozimento Lo-Solids;

Maior performance produtiva / Menor custo do processo e de manuteno /

Melhor qualidade da polpa.


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Anos 2000 - cerca de 65% de toda polpa Kraft produzida no mundo

utiliza digestores contnuos - alta capacidade de produo, acima de 3.000

toneladas por dia, em um nico vaso;

Quatro tipos de digestores contnuos so mais utilizados:

Vaso simples hidrulico;

Vaso simples fase vapor e fase licor;

Dois vasos fase vapor e fase licor;

Dois vasos hidrulicos;

Os tipos mais utilizados o vaso simples hidrulico e o vaso simples

fase vapor e fase licor.


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Cozimento em digestores contnuos Vantagens

Menor espao na fbrica

Fluxos de entrada e sada menores

Operao contnua

Melhor eficincia energtica

Menor impacto ambiental (melhor controle GNC e vapor contaminado)

Lavagem no digestor

Maior flexibilidade (controle da direo de fluxo do licor e da composio licor)


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Cozimento em digestores contnuos Princpios Bsicos


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Cozimento em digestores contnuos Princpios Bsicos


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Cozimento em digestores contnuos Sistemas de Alimentao de

Cavacos e Vaporizao.


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Cozimento em digestores contnuos Medio de Cavacos.


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Cozimento em digestores contnuos Vaso de Vaporizao.

Aquecimento cavacos

Expanso do ar e sua expulso parcial

Aumento presso vapor gua cavacoexpulso mais ar

Difuso vapor p/ interior e sada ar diminui teor ar cavaco


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Cozimento em digestores contnuos Alimentador de alta presso.


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Cozimento em digestores contnuos Sistema de Alimentao.


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Cozimento em digestores contnuos Zonas Operacionais.


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Cozimento em digestores contnuos Zonas Operacionais.


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Cozimento em digestores contnuos Separador de topo.


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Cozimento em digestores contnuos Ciclones de expanso.


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Cozimento em digestores contnuos Sistema de alimentao atual.


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Cozimento em digestores contnuos Processos Modificados.


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Cozimento em digestores contnuos Processos Modificados.


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Cozimento em digestores contnuos Processos MCC.

Nivelamento da concentrao alcalina - reduz danos s fibrasReduo do teor de lignina dissolvida - favorece remoo da lignina

Favorece extrao do licor devido a kappa mais elevado nas peneiras de

extrao - favorece uniformidade


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Cozimento em digestores contnuos Processos EMCC.


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Cozimento em digestores contnuos Processos EMCC.


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Cozimento em digestores contnuos Processos ITC.


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Cozimento em digestores contnuos Processos Lo Solids.


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Extraes mltiplas de licor

residual;

Reposio e diluio com

licor branco e licor de

lavagem;

Baixa concentrao de

slidos dissolvidos no licorde cozimento.


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Cozimento em digestores contnuos Resumo deslignificao

seletiva.

Princpios da Deslignificao Seletiva

Maior absoro de sulfeto

Nivelamento do licor branco

Baixo teor de slidos dissolvidos

Baixa temperatura

Descarga a frio

Processos deslignificao Seletiva

MCC, EMCC & ITC, LoSolids, Compact Cooking

RDH, SuperBatch, EnerBatch

Baixo nmero kappa preservando propriedades resistncia.


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Cozimento em digestores contnuos Aditivos do Processo de

Polpao Qumica

Dentre as caractersticas importantes de aditivos para uso em processos

alcalinos de polpao destacam-se:

Resistncia ao meio fortemente alcalino.

Estabilidade em temperatura elevada.

Capacidade para interagir com os componentes da madeira.

No apresentar efeitos deletrios ao ambiente.

Ausncia de toxicidade.

Capacidade de atuar em baixas dosagens.

Custo competitivo.


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Polpao Qumica

A utilizao de antraquinona (AQ), como aditivo em processos alcalinos de

produo de celulose, iniciou na dcada de setenta (HOLTON & CHAPMAN,

1977), quando se descobriu que sua presena, mesmo em baixas dosagens,

propiciava, alm de aumento de rendimento, incremento na taxa de

deslignificao, resultando em menores teores de lignina residual na polpa

marrom;

Promove a oxidao do grupo terminal redutor dos carboidratos, de aldedo a

carboxlico, restringindo as reaes de despolimerizao terminal (peeling),favorecendo o rendimento do processo, e o produto, antrahidroquinona (AHQ),

promove reduo de ligninas causando clivagem das ligaes b-aril ter,

acelerando sua dissoluo no meio. Essa acelerao de deslignificao tambm

contribui para o incremento de rendimento do processo.


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Polpao Qumica

O maior efeito proporcional da dosagem de AQ, est entre 0,04% e 0,06% de

AQ, base madeira seca, onde o melhor desempenho encontra-se atravs da

utilizao do produto na forma de suspenso (lquida).


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Polpao Qumica

A antraquinona, seja em produo de celulose de conferas ou de folhosas,promove:

Economia de madeira para mesmo nvel de produo;

Incremento de rendimento em polpa para mesmo nvel de nmero kappa;

Reduo no teor de rejeitos de polpao;

Menor gerao de slidos no licor negro;

Reduo na sulfidez e, conseqentemente, menor gerao de TRS;

Economia de reagentes de branqueamento;

Desgargalamentos de digestor, de caldeira de recuperao, de caustificao e,

ou, forno de cal;

Melhoria na qualidade da polpa, principalmente no que se refere reteno de

hemiceluloses;

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