Produção de Pasta pelo
Processo ao Sulfito
António Prates
Emissões Industriais e o Novo
Relatório BREF
CELPA, Associação da Indústria Papeleira
Pomos o Futuro no Papel
Produção de Pasta pelo
Processo ao Sulfito
• 1 – Considerações Gerais
• 2 – Fábricas de Pasta ao Sulfito no contexto Europeu
• 3 – Conclusões das MTD’s para o processo ao Sulfito
– 3.1 – Águas Residuais e Emissões para a Água
– 3.2 - Emissões para a Atmosfera
– 3.3 – Consumo de Energia e Eficiência
Energética
• 4 - Conclusão
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Produção de Pasta pelo
Processo ao Sulfito
• 1 – Considerações gerais
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Considerações gerais
• A produção de pasta ao sulfito é muito inferior à produção de pasta Kraft
– As propriedades de resistência da pasta ao sulfito são
geralmente inferiores às pastas Kraft
– Não são construídas novas fábricas ao sulfito desde os
anos 80
• Para a produção de algumas pastas especiais o
processo ao sulfito é mais vantajoso
– Tem havido um esforço no sentido do
Desenvolvimento de novos produtos
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Considerações gerais
• O Processo de fabrico ao Sulfito é caracterizado por:
– Elevada flexibilidade no cozimento e nos
produtos fabricados
• Permite a produção de variadas qualidades e
tipos de pasta para uma larga gama de
aplicações
– Pode ser usado em toda a gama de pH
mudando a dosagem e a composição dos químicos
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Considerações gerais
• Fábricas de Pasta ao Sulfito:
– Fábricas de pasta ao sulfito integradas em papel
– Fábricas de pasta ao sulfito não integradas
– Fábricas de pasta magnefite integradas
– Fábricas de Pasta Solúvel integradas em viscose
– Fábricas de pasta Solúvel não Integradas
– Fábricas de Pastas Especiais
– Fábricas de Pasta ao Sulfito Neutro (NSSC)
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Produção de Pasta pelo
Processo ao Sulfito
• 2 – Contexto Europeu
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Contexto Europeu
• Processo ao Sulfito na Europa (2010)
– 18 Fábricas ao sulfito (ácido)
• 13 fábricas de pasta para papel
– 7 Fábricas integradas de base magnésio
– 2 Fábricas integradas Magnefite
– 1 Fábrica integrada de base cálcio
– 3 fábricas não integradas
» 1 Fábrica que usa Eucalipto
» 2 fábricas que usam Fibra Longa
• 3 Fábricas de pasta solúvel
• 2 Fábricas de pastas especiais
– 6 Fábricas NSSC (neutro/alcalino) • Não são abordadas
Contexto Europeu
Process 1)
Number
of mills in
Europe
pH Base
Cooking
temperature
ºC
Pulp
yield % Products
1. Acid
(bi)sulphite 11 mills 1-2.5
mainly
Mg2+, Ca2+
(1 mill, IT),
125-155 40-50
Tissue, printing
paper, special
paper
2. Bisulphite
(Magnefite)
2 mills
(AT, SE) 3-5 Mg2+ 150-170 50-65 Printing paper
3. Dissolving
pulp
3 mills
(AT, ES,
SE)
1-2.5 Mg2+, Na +,
Ca2+/Mg2+ 150 35-38
Textile
production
(viscose and
rayon)
4. Speciality
pulp for
chemical
applications
2 mills
(FR, NO) 1-2 NH4
+, Ca2+ 125-150 30-55
Chemicals,
speciality
cellulose
5. Neutral
sulphite
(NSSC)
6 mills (2
in FI, IT,
PL, SE,
RO)
5-7 Na+, NH4+ 160-180 75-90
Corrugated
medium, fluting
Note:
1) The processes are further explained in Section 4.1.6.
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Processo ao Sulfito
• 3 - Conclusões das melhores
Tecnologias Disponíveis para o
processo de produção ao Sulfito
- Não são abordadas as MTD’s de
aplicação geral
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Conclusões das MTD para o
Processo ao Sulfito
• 3.1 - Águas Residuais e Emissões para
a Água
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Águas Residuais e Emissões
para a Água
• Cozimento estendido
– Aplicabilidade limitada devido a requisitos de
Qualidade
• Não aplicável na produção não integrada de
pasta de eucalipto, devido à perda de resistência
• Não aplicável na produção de pastas especiais
para aplicações químicas que exijam viscosidade
elevada, devido à degradação da celulose
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Águas Residuais e Emissões
para a Água
• Deslenhificação por Oxigénio antes do branqueamento
– Aplicabilidade limitada devido a requisitos de
Qualidade:
• Implicações na resistência da pasta (Eucalipto)
• Limitações na brancura obtida, incompatível com
pasta para mercado (MgO)
• Nota adicional:
– É aplicada em 3 fábricas de 3 modos diferentes
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Águas Residuais e Emissões
para a Água
• Crivagem Fechada e Lavagem Eficiente de Pasta
– Geralmente Aplicável
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Águas Residuais e Emissões
para a Água
• Evaporação do Efluente da Extracção Alcalina a Quente e Queima do Concentrado em Caldeira de
Soda
– Aplicabilidade limitada para fábricas de pasta solúvel
quando o tratamento biológico multietápico dos
efluentes leva a uma situação ambiental GLOBAL
mais favorável
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Águas Residuais e Emissões
para a Água • Produção de Pasta TCF
– Aplicabilidade limitada na produção de pasta
de alta brancura e em fábricas que produzem
pastas especiais para aplicações químicas
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Águas Residuais e Emissões
para a Água
• Fecho de circuitos no Branqueamento
– É aplicável em fábricas de base sódio • 1 Fábrica na Europa
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Águas Residuais e Emissões
para a Água
• Pré-Branqueamento de base magnésio (MgO) e recirculação do filtrado à lavagem de pasta
– Aplicabilidade limitada devido a:
• Qualidade da Pasta
– Limitação na Brancura
– Sujidade na pasta
– Limitação na pureza da Celulose
• Extensão do cozimento
– Limitado na capacidade de deslenhificação
• Capacidade hidráulica da instalação, dos tanques, da
evaporação e caldeira de recuperação
• Problemas de manutenção devido a erosão e
necessidade de lavagem de equipamento
– Implementado numa fábrica integrada em papel
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Águas Residuais e Emissões
para a Água
• Ajuste do pH do licor fraco a montante ou na evaporação
– É geralmente aplicável, no entanto necessita de
capacidade adicional no circuito de recuperação,
em especial no manuseamento de cinzas
• O BREF em vigor reconhece que é alternativo
ao tratamento anaeróbio de condensados
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Águas Residuais e Emissões
para a Água
• Tratamento anaeróbio dos condensados da evaporação
– É geralmente aplicável
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Águas Residuais e Emissões
para a Água
• Stripping e Recolha do SO2 dos Condensados da Evaporação
– É aplicável quando é necessário proteger o
tratamento anaeróbio
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Águas Residuais e Emissões
para a Água
• Monitorização e Contenção de Derrames
– Geralmente aplicável
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Águas Residuais e Emissões
para a Água
• Caudal de Efluente associado às MTD’s
– Pasta ao sulfito, branqueada, para papel: 25-50 m3/tsa
– Pasta ao sulfito Magnefite: 45-70 m3/tsa
– Pasta Solúvel: 40-60 m3/tsa
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Águas Residuais e Emissões para a Água Níveis de Emissão Associados MTD’s
• Fábricas de Pasta para Produção de Papel
• Reconhecidas excepções na pasta de eucalipto
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Águas Residuais e Emissões para a Água Níveis de Emissão Associados às MTD’s
• Produção de Pasta Solúvel e Pastas Especiais – Não são definidos Níveis de Emissão Associados às Melhores
Tecnologias Disponíveis
• Pasta Solúvel:
– As fábricas de pasta solúvel (3)caracterizam-se por
uma enorme diversidade relativamente à espécie
florestal, base de cozimento, integração e sub-
produtos fabricados
• Pastas Especiais
– As fábricas de pastas especiais (2) para aplicações
na Industria Química diferem das outras fábricas em
termos de deslenhificação aplicada e técnicas de
branqueamento necessárias para produzir as pastas
especiais
– Os Níveis de emissão associados às MTD´s são determinados
caso a caso.
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Conclusões das MTD para o
Processo ao Sulfito
• 3.2 – Emissões para a Atmosfera
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Emissões para a Atmosfera
• Emissões de SO2
– Recolher todas as emissões concentradas de
SO2 da Produção do ácido de Cozimento,
Digestores, Difusores, Blow-Tank e recuperar o
SO2
• Geralmente Aplicável
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Emissões para a Atmosfera
• Emissões difusas de SO2 e gases odorosos
– Recolher os gases com concentrações baixas
da lavagem, crivagem e evaporação aplicar
uma das Técnicas:
• Incineração na caldeira de Recuperação
– Não aplicável nas fábricas de base
cálcio
• Scrubber Húmido
– Geralmente aplicável
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Emissões para a Atmosfera • Redução das emissões de NOx da Caldeira de
recuperação – Usar um sistema de queima optimizado incluindo uma, ou
uma combinação das técnicas:
• Optimização da caldeira de recuperação através do
controlo das condições de queima
– Geralmente aplicável
• Injecção estagiada de licor forte
– Aplicável em grandes caldeiras de recuperação
novas e em projectos de modernização de
caldeiras existentes
• Redução Selectiva não catalítica
– A remodelação de caldeiras existentes pode ser
limitada por questões de design. É também
problemático devido a problemas de deposição e
de manutenção.
– Não se espera efeito em caleiras de base amónia.
– Não aplicável em caldeiras de base sódio devido a
riscos de explosão
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Emissões para a Atmosfera
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Níveis de Emissão Associados para o NOx
Emissões para a Atmosfera
• Redução da emissão de partículas e SO2 da
caldeira de recuperação
– Usar uma das Técnicas:
• Precipitador Electrostático ou multiciclones
com scrubbers de venturi multi-estágio
• Precipitador Electrostático ou multiciclones
com scrubbers multiestágio de dupla entrada
a jusante
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Emissões para a Atmosfera
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Níveis de Emissão Associados
Conclusões das MTD para o
Processo ao Sulfito
• 3.3 – Consumo de Energia e
Eficiência Energética
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Consumo de Energia e
Eficiência Energética • É considerada melhor Tecnologia Disponível a
utilização da Combinação das seguintes
Tecnologias:
– Teor elevado de sólidos na casca utilizando prensas
ou secagem
– Caldeiras de vapor com eficiência elevada
– Utilização de sistemas de aquecimento secundário
eficientes
– Fecho de circuitos de águas, incluindo no
branqueamento
– Utilização de concentrações elevadas de pasta
(técnicas de média e elevada)
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Consumo de Energia e
Eficiência Energética
– Recuperação e utilização das correntes de efluentes com temperatura, baixa e de outras
fontes de calor residual, para o aquecimento de
edifícios, da água de alimentação das caldeiras
e da água a utilizar nos processos
– Utilização adequada do calor secundário e dos
condensados secundários
– Monitorização e controlo dos processos por
recurso a sistemas de controlo avançados
– Optimização da rede integrada de
permutadores de calor
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Consumo de Energia e
Eficiência Energética
– Assegurar a máxima consistência possível da pasta nas fases de crivagem e limpeza
– Optimização dos níveis dos tanques
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Consumo de Energia e
Eficiência Energética – Elevadas pressões e temperaturas nas caldeiras
de recuperação
– Pressão de vapor na saída das turbinas de
contrapressão tão baixo quanto tecnicamente possível
– Turbinas de condensação para o
aproveitamento do excesso de vapor para a
produção de energia eléctrica
– Turbinas de alta eficiência
– Pré-Aquecimento da água de alimentação das
caldeiras a uma temperatura próxima da
temperatura da ebulição
– Pré-aquecimento do ar de combustão e do
combustível introduzidos nas caldeiras
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Consumo de Energia e
Eficiência Energética
– A generalidade das medidas preconizadas para a energia são medidas gerais implementadas na
fase de projecto das instalações
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Produção de Pasta pelo
Processo ao Sulfito
• Conclusão:
– Processo ao sulfito é caracterizado por:
• Diversidade de processos
• Diversidade de produtos
• Número reduzido de instalações
– Que conferem:
• Grande especificidade às instalações, que se
traduz em exepções à aplicação das MTD’s
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Produção de Pasta pelo
Processo ao Sulfito
• Obrigado!
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