Processamento de Papel e Celulose

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1 - Notas de Aplicação Processamento de Papel e Celulose optek-danulat GmbH Emscherbruchallee 2, Essen, Germany Phone: +49-(0) Fax: +49-(0) Web Site:

2 Quem é a optek? É a Líder Mundial em Fotometria de Processo Nós somos os maiores produtores mundiais de fotometria em linha. A optek está focada no desenvolvimento, produção e comercialização de fotometria de processo de alto desempenho por Absorbância e Espalhamento de Luz em UV-VIS-NIR oferecendo as mais recentes e econômicas soluções e otimização de controle de processo a quase todos os processos. Fundada em Essen, Alemanha em 1984, a optek Mundial está presente em três operações principais na Alemanha, nos estados Unidos e na Holanda com uma rede em expansão de escritórios regionais, distribuidores locais e representantes espalhados no mundo. A optek emprega o melhor time de pessoal qualificado, focado no cliente. Nosso suporte técnico, equipe administrativa, gerentes regionais e especialistas em marketing são todos engenheiros experientes, químicos profissionais comprometidos em oferecer atendimento superior e suporte ao cliente tanto antes como após a venda. Temos um conhecimento excepcional de cada processo e dos requisitos de nossos clientes. O que é Fotometria em Linha? É o Monitoramento e Controle em Tempo Real do Processo optek Matriz - Essen, Alemanha Os fotômetetros em linha por absorbância e espalhamento de luz da optek utilizam os princípios basedos na interação da luz com os flúidos ou gases do processo. Este instrumento único oferece uma análise do fluxo do processo precisa, em tempo real quando instalado em locais estratégicos na tubulação da planta, fermentadores, reatores, tanques e vasos. As aplicações típicas incluem medições de processos de sólidos, líquidos ou gases para se detectar ou medir concentrações de constituintes, traços de contaminantes, interfaces entre produtos, análise para garantia da qualidade e um grande espectro de outras medições benéficas, todas em tempo real com precisão e confiabilidade incríveis. O analizador fotométrico da optek consiste de três principais subconjuntos: 1.) O corpo de medição com câmara de passagem integral ou sensor de inserção com fonte de luz e detector. 2.) O transmissor (conversor) e 3.) conjunto de cabos especiais com alto grau de proteção interconectando o sensor ao conversor. Dentro do sensor, a luz da fonte de luz é colimada e enviada através do fluxo. A luz emergente que passou através do meio em processo é então filtrada com precisão e medida no lado oposto por detectores de alta precisão de absorbância ou espalhamento de luz. As fotocorrentes resultante do sensor do processo são precisamente amplificada, analisada e convertida pelo transmissor e então enviada ao sistema de controle de processo da planta oferecendo uma medição em tempo real em virtualmente qualquer unidade de medida. O Que Torna a optek Número 1 no Mercado? Experiência Comprovada e Conhecimento do Processo Tecnologia Superior e Desempenho na Linha Sensores e Sistemas Projetados Exclusivamente para Uso em Processos Extremamente Robusto, Confiável e Baixa Manutenção Garantias Imbatíveis, Serviço & Suporte 24-Horas Como pode a Fotometria em Linha da optek beneficiar seu processo? Inovação, Soluções Econômicas Comprovadas Oferecer uma sólida solução à problemas complexos tem sido tanto o desafio quanto a marca do nosso negócio. Com a experiência de milhares de instalações no mundo, uma grande gama de produtos fotométricos inovadores, com grande estoque local, nós oferecemos soluções acessíveis eficientemente e de confiança para atender a necessidade exata de nossos clientes e seus processos. Com a optek, você se assegura de estar no caminho de controlar a qualidade do produto, reduzindo os custos de produção, melhorando o retorno, e atendendo aos padrões - tudo isto da maneira mais econômica. É importante lembrar que nossos instrumentos são construídos para aplicações industriais e dessa maneira oferecer aos nossos clientes um sistema robusto, confiável e de baixa manutenção. Eles são especificados conforme cada aplicação (i.e. aço inox., titânio, Nema 4X, etc.) EN-A optek-danulat GmbH Ph: +49-(0) Fx: +49-(0)

3 optek-danulat GmbH Ph: +49-(0) Fx: +49-(0) EN-A 2 Processamento de papel e celulose optek Fotometria Avancada de Processo Diversas configurações para atender à todas necessidades de processos e orçamentos Sensores Factory Mutual Projeto do Sensor: Solda Industrial, Bloco Sólido Ultra-Sanitário projeto 3-A para CIP/SIP, Sensor de Inserção Pressão: 0 mbar a 500 bar (0.15 a 7,250 psig) Temperaturas: 10 C a 260 C ( 4 F a 500 F) Materiais da Janela: Pyrex e Safira para transferência de luz superior e resistência química Diâm. Linha: Métrica DN 5 a 300, ¼" a 12" OD / IPS Conexão ao Processo: Flanges DIN & ANSI, Tri-Clamp Sanitário, NPT Fêmea, Ponta para Solda, Varivent, outros Materiais Molhados: 316Ti SS, 316L SS, Titânio, Hastelloy, TFMC, Níquel, Kynar, CPVC, muitos outros Flangeado e NPT Ultra-Sanitário Sensor de Inserção Conversores C4000 Series: Conversor avançado microprocessado capaz de controlar múltiplos sensores com coletor de dados, controle remoto e outras funções e características avançadas. X56 Series: Conversor com mostrador digital para montagem em rack com funções simples para aplicações a um custo reduzido. Mercados Atendidos: Química Metalurgia e Mineração Petróleo Biotecnologia Farmacêutico Semicondutores Cervejaria e Vinícolas Distilarias Sucos de Frutas Refrigerantes Processamento do Leite Ciência da Fermentação Óleos Comestíveis Adoçantes Papel e Celulose Têxteis Água e Esgotos Ciência do Sangue muitas outras... Validatção Validação rastreável ao NIST: Adaptadores modular e filtros de validação rastreável ao NIST para calibração precisa com facilidade e confiança total.

4 Visão Geral Controle em Linha Assegura a Qualidade e Reduz Custos Há muitas áreas dentro do processo de papel e celulose onde um fotômetro optek pode ajudar a maximizar seu controle de processo, e assim otimizar todo o processo. Toda instrumentação optek é projetada para uma operação confiável até mesmo nos piores ambientes industriais. O robusto projeto do sensor, combinado com a mais alta qualidade de materiais de construção garante resultados precisos com um mínimo de manutenção. A lista abaixo ressalta algumas das aplicações onde a instrumentação optek tem sido aplicada com sucesso na Indústria de Papel e Celulose: Turbidez Controle de Filtro Controle de Centrifuga Sólidos Suspensos Totais (TSS) Traço de Óleo em Condensado Traço de Óleo em Água de Resfriamentο Água em Óleo Lubrificante Controle de Filtro de Óleo Lubrificante Ferro não Dissolvido em Condensado Fuga em Trocador de Calor Óleo em Água Água em Óleo Controle da Turbidez Controle da Floculação Saída da Sedimentação Saída da Flotação Concentrado Concentração (NIR) Controle de Qualidade Conteúdo de Sólidos Polpa de Madeira Retrolavagem do Filtro Polpa Sólidos / Água Máquina de Papel Controle da Floculação Entrada de Polpa Entrada da Sedimentação Back water Entrada da Flotação Amido Entrada da Drenagem Óxido de Titânio/Caolin Detecção do Biofilme Cor Branqueamento Concentração de Cloro Concentração de Dióxido de Cloro Digestor Concentração de Lignina Cor da Água Amarelo, Vermelho, Azul Amarelamento: APHA, Hazen Controle de Cor (Diluição) Concentração de Cor (amarelo) Concentração de Cor (vermelho) Concentração de Cor (azul) Material Húmico em Água Controle de Desinfecção Concentração de Cloro Concentração de Dióxido de Cloro Absorbância (UV) Carga Orgânica Água Bruta e Água de Esgoto (TOC) Água de Processo Branqueamento Peróxido de Hidrogênio Controle de Desinfecção Concentração de Ozona Peróxido de Hidrogênio UV-Entrada da Esterilização Concentração de Dióxido de Enxofre EN-A optek-danulat GmbH Ph: +49-(0) Fx: +49-(0)

5 Analisador de Dióxido de Cloro Controle Ótimo da Concentração de Dióxido de Cloro O Dióxido de Cloro (ClO 2 ) está se tornando rapidamente o agente branqueador mais significante na Indústra de Papel e Celulose (Branqueamento Elementar Livre de Cloro). Dependendo do processo de papel usado, o conteúdo residual de lignina na polpa e a brancura desejada, diferentes sequências de branqueamento devem ser usadas na produção várias polpas. O gás de Dióxido de Cloro é comercialmente gerado tanto pela redução do clorato de sódio em um ácido ou pela oxidação do clorito de sódio. Ele é um gás sintético verde-amarelado, explosivo, que é estável quando em solução aquosa apenas se a solução estiver protegida da luz e mantida refrigerada. Por esta razão, o dióxido de cloro deve ser produzido e consumido no campo tanto pelo método ácido-cloro quanto o cloro-clorito por meio de um gerador de dióxido de cloro. A eficiência destes geradores quanto a dosagem do dióxido de cloro podem ser otimizadas usando-se um Analisador de ClO 2 de Duplo Feixe da optek. Na geração do dióxido de cloro, o dióxido de cloro gasoso é transportado para a torre de absorção então é dissolvido em água gelada para produzir a solução aquosa branqueadora de dióxido de cloro. O ClO 2 é bastante solúvel em água resultando numa solução verde. Observando-se a absorbância da luz azul, a concentração do ClO 2 pode ser determinada usando o Analisador de Feixe Duplo da optek. A concentração do Dióxido de Cloro nesta solução pode ser monitorado em um range de 15 gramas por litro para assegurar o controle ótimo da força da solução branqueadora no fabricante da polpa. Devido à natureza extremamente agressiva do meio químico, as partes em contato com o meio do Analisador da optek são manufaturadas com materiais resistentes à corrosão tais como Titânio ou TFMC (Teflon com fibra de carbono), e Safira. Ajustando-se o comprimento do passo óptico do sensor e isolando o comprimento de onda apropriado, permite a detecção da concentrações de dióxido de cloro em baixo range de ppm ou em %. Desempenho do gerador otimizado Otimização da dosagem de Dióxido de Cloro = redução de custo Observação contínua e imediata da Concentração do Dióxido de Cloro Monitoramento e controle do desempenho do Lavador de Gases optek-danulat GmbH Ph: +49-(0) Fx: +49-(0) EN-A 4

6 Controle do Branqueamento por Peróxido de Hidrogênio Assegure um Ótimo Controle O Peróxido de Hidrogênio (H 2 O 2 ) é um poderoso agente branqueador e desodorizante, versátil e oxidante ambientalmente correto com propriedades mais poderosas de oxidação que o cloro, dióxido de cloro, ou permanganato de potássio. É algumas vezes usado no branqueamento da polpa. O Peróxido de Hidrogênio não é inflamável, ligeiramente viscoso e um líquido sempre sem cor e com um odor característico pungente. Sua aparência é parecida com a água e miscível com água em qualquer proporção. Devido à sua reatividade, é de vital importância controlar o poder ou concentração do Peróxido de Hidrogênio no processo. O Analisador de Concentração em UV de Feixe Duplo em linha da optek se baseia na interação da luz ultravioleta com o fluxo do processo e ele oferece todos os diferentes níveis de medição de concentração do peróxido de hidrogênio em escala de processo, desde baixos PPM até altos níveis de %. Esta técnica de medição em tempo real oferece uma excelente solução de controle de processo sem afetar o fluído do processo além de substituir procedimentos incomodos de controle de processo, como titulação, ou qualquer outra análise de laboratório. As medições fotométricas em linha em UV são frequentemente executadas durante a operação de branqueamento/brilho da polpa para assegurar o ótimo controle e ajuste do poder de branqueamento da solução de Peróxido de Hidrogênio que é amplamente utilizado como agente de branqueamento Totalmente Livre de Cloro (TCF) na produção de polpa. Tipicalmente, a concentração do Peróxido de Hidrogênio pode variar de baixa a altos níveis de %. Otimiza a dosagem de Peróxido de Hidrogênio Controle Contínuo e imediato da concentração de Peróxido de Hidrogênio EN-A optek-danulat GmbH Ph: +49-(0) Fx: +49-(0)

7 Medição da Cor da Água Bruta Controle Contínuo do Tratamento da Qualidade da Água Água Bruta A moagem da Polpa e do Papel necessitam de grande quantidade de água em quase todos os estágios produtivos como a cocção e branquamento da polpa assim como na preparação do estoque antes da máquina de papel. Água bruta é usualmente obtida em lagos ou rios. Especialmente na primavera e no outono há uma maior concentração de substâncias húmicas nestas águas. As substâncias húmicas são heterogêneas; materiais amarelos aos pretos que incluem a maioria das ocorrências das dissoluções naturais de matéria orgânica na água cauusando uma cor ligeiramente amarelada. A cor tem que ser removida antes que a água possa ser utilizada na planta. A descoloração da água bruta pode ser realizada por diferente métodos, como pela adição de alúmen ou adsorção por carvão ativo. Para se otimizar o desempenho da planta de preparação de água é de grande ajuda saber o grau de "amarelamento"; o fotômetro da optek preenche este requisito continuamente e com confiança. Com esta informação, a dosagem da quantidade correta do agente de descolorização pode ser controlada. Agente de Descoloração Entrada Água Bruta Para o processo optek l Controle contínuo da qualidade da água Dosagem ótima do agente de descolorização Medição da Cor (amarelamento) independente da variação da turbidez de fundo Medição da Cor da Àgua do Efluente Atende aos Requisitos de Regulação Enquanto Controla a Adição de Polímeros A aplicação acima descreve o monitoramento de água bruta para o controle de descolorização. Esta mesma aplicação existe para o efluente da planta em muitas usinas. Para atender aos requisitos de descargas ambientais, torna-se necessário medir o efluente da planta e determinar a quantidade de cor dissolvida (lignina dissolvida). A usina geralmente trata o problema usando um coagulante para precipitar a cor (lignina) e então flutuá-la em um flotator DAF com a ajuda de um floculente. Usando-se um medidor em linha como o Colorímetro da optek, pode-se evitar as custosas amostragens e análises; funções de alarme podem ser usadas para alertar ao operador dos níveis excessivos de contaminantes antes da descarga, ajudando a evitar penalidades e multas das autoridades locais. Uma vez que o processo usado para remover a cor do fluxo de efluente é intenso de polímero (acima de $1 milhão / ano) seria muito benéfico se monitorar e controlar o efluente. Um Colorímetro optek instalado como dispositivo avulso no efluente do flotator DAF, ou usado juntamente com um medidor de cor na alimentação do DAF, pode oferecer sinais de controle para um sistema automático de dosagem de coagulante e floculantante. Pela otimização da adição dos químicos, a usina pode tipicamente reduzir o consumo de polímeros no DAF de 10-15% enquanto assegura a adequada remoção da cor. Controle contínuo da qualidade da água Dosagem ótima de floculantes Redução de 10-15% do consumo de polímero Evita multas desnecessárias optek-danulat GmbH Ph: +49-(0) Fx: +49-(0) EN-A 6

8 Medição da Cor da Água Branca Monitoramento Contínuo da Qualidade da Água Branca Sheet Forming A fabricação de papel é um ramo da indústria que necessita de grande quantidade de água. Todavia, a demanda de água fresca, consequentemente, a emissão de esgoto, pode ser reduzida substancialmente através do controle dos ciclos fechados de água bem como do reuso da água no processo. A água é reciclada tanto diretamente como através de clarificadores. Os ciclos fechados de água são favorecidos sob o ponto de vista da proteção do ambiente, da poupança dos recursos e da economia da operação. No estágio da laminação, excesso de água no processo da drenagem é chamada de água branca. Ela é utilizada para o transporte da polpa do estoque do tanque de preparação. Quando a produção de folha é trocada do uso de polpa não branqueada, a água residual advinda de diversas máquinas de papel ainda podem estar colorida. Para prevenir a polpa de ser colorida é importante controlar a qualidade da água branca. Isto é controlado através do uso de um repetível e confiável fotômetro em linha da optek. Os pontos de instalação possível são mostrados como segue: Produção da Polpa Planta de Preparação de estoque Máquina de Papel optek optek Ciclo de Àgua Branca Benefíicios: Controle contínuo da qualidade da água branca Evita a coloração durante a produção de papel da polpa branqueada Otimiza o desempenho do ciclo fechado de água Medição da Cor (amarelamento) independente da variação da turbidez de fundo Monitoramento do Filtrado na Prensa Desaguadora Monitoramento Contínuo do Filtrado O nível dos sólidos suspensos no filtrado de um prensa rosca, prensa esteira ou tela espessante rotativa é uma excelente indicação do desempenho da drenagem. O sinal do monitor de SST do filtrado pode ser usado para otimizar a velocidade da esteira manualmente, a taxa de vazão e a adição de polímero. Alternativamente, um sistema de controle automático de dosagem de polímero pode ser implementado para se assegurar constantemente a ótima adição de polímeros. Alarmes de nível alto podem ser usados para a detecção imediata de problemas como a perda de fluxo do polímero, a diluição incorreta do polímero, mudanças nas características da lama ou o rompimento da esteira. Estas funções são especialmente críticas em instalações de drenagem não manejadas ou manejadas remotamente. Um simples medidor de absorbância NIR (infra vermelho próximo) da optek oferecerá uma medição confiável em tempo real do seu equipamento de drenagem. Fale com o seu Especialista de Aplicações da optek sobre a opção de Auto Limpeza do sensor para aplicações onde o revestimento da janela possa ser um obstáculo. Benefiícios: Detecção imediata de problemas na drenagem Otimização do desempenho do equipamento de dregagem Controle automático da dosagem de polímeros EN-A optek-danulat GmbH Ph: +49-(0) Fx: +49-(0)

9 Lavador de Gás Concetração de Gás ClO 2 Otimize o Desempenho do Lavador de Gás da Planta de Branqueamento Em plantas que usam o Dióxido de Cloro para branqueamento, o gás de Dióxido de Cloro (junto com algum gás de cloro) está sempre presente na exaustão tanto da planta de geração de dióxido de cloro como nos vários estágios do branqueamento. A fim de reduzir as emissões do dióxido de cloro para a atmosfera, é necessário lavar estes gases de exaustão para remover o ClO 2 antes da descarga. Tipicalmente, estes gases de exaustão são combinados e remetidos para um lavador de gás "molhado", onde o licor branco é usado como agente redutor. Os gases de exaustão do lavador são então transferidos para a chaminé para descarte. É sempre desejável monitorar o nível de gás ClO 2 residual após o lavador. Esta medição pode ser utilizada para providenciar uma indicação imediata do mal funcionamento do lavador, para assegurar a observância ambiental e para otimizar a adição de licor branco. Historicamente, monitores de baixos níveis de gás ClO 2 utilizados nesta aplicação tem sido um incomodo pela manutenção e questões de confiabilidade. O analisador de concentração optek de baixo nível de gás ClO 2 foi especificamente projetado para resolver estes casos. A célula de medição de titânio oferece uma base óptica sólida e resistente à corrosão para o sensor, eliminando variações associadas com as alterações do ambiente e envelhecimento. A alta taxa de vazão na célula de medição elimina lapsos de tempo e entupimentos, estes associados com diâmetros menores da linha de amostra. A janela de safira da optek oferece excelente proteção contra ataque químico e aderências. A técnica de medição de canal duplo automaticamente compensa os particulados e a umidade no fluxo do processo. O transmissor CDA-221 microprocessado é pré-calibrado para leitura direta em ppm de ClO2 e oferece múltiplas saídas analógicas e digitais, coletor de dados integrado e capacitação de zero remoto. Resumindo, o sistema foi projetado para oferecer medições precisas e confiáveis da concentração de gás ClO 2 de ppm com mínima manutenção. Assegure o "Compliance" Ambiental Detecção imediata de mal funcionamento do lavador de gás Otimiza a adição de licor branco optek-danulat GmbH Ph: +49-(0) Fx: +49-(0) EN-A 8

10 Concentração de SO 2 Otimize o uso e a recuperação dos químicos O Dióxido de Enxofre (SO 2 ) é muito utilizado nos processos da polpa e brabqueamento na maioria dos produtos químocos na planta de polpa. Tanto na desligninação na usina de polpa de sulfato, quanto como um subproduto na usina de sulfito, o monitoramento e recuperação do SO 2 e outros químicos tem-se tornado um fator chave na operação da usina de polpa com sucesso. SO 2 regenerado é sempre reintroduzido no licor branco ou utilizado como um anti-cloro na sequência do branqueamento da polpa. Em plantas que usam o dióxido de cloro como um agente de branqueamento, o SO 2 recuperado é útill na redução residual do ClO 2. Qualidade melhorada do papelão, diminuição das emissões e melhora da eficiência da usina são todos benefícios derivados do monitoramento em tempo real do SO 2, regeneração e reuso. O monitoramento contínuo, em linha, da concentração de SO 2 tanto em líquido como em gás é facilmente executada usando-se um Sensor em Linha de Absorbância em UV AF45 da optek. O altamente preciso AF45 é extremamente durável, e projetado para suportar altas temperaturas e altas pressões. Com componentes de contato resistentes à corrosão, incluindo a óptica em safira, tornam o AF45 ideal para as aplicações em usinas químicas e e semi-químicas na usina de polpa. Para medições em baixos ranges de ppm, o Sensor em Linha de Absorbância em UV AF46 da optek oferece compensação em dois comprimentos de ondas, para aplicações de extrema precisção. Eficiente monitoramento e controle do reuso dos produtos químicos Detecção imediata das emissões de SO 2 Otimize a adição do licor branco EN-A optek-danulat GmbH Ph: +49-(0) Fx: +49-(0)

11 Headquarters optek-danulat GmbH Emscherbruchallee 2 Essen 45356, Germany Ph: ++49-(0) Fx: ++49-(0) RAPID RESPONSE FORM Fax para: ++55-(11) De: Fone: Empresa: Fax: Endereço: Cidade: Estado: CEP: North America optek - Danulat, Inc. Germantown Technology Park N118 W18748 Bunsen Drive Germantown WI United States Phone: Ph: Fx: The Netherlands Technical Adviesbureau Staalweg 16 Culemborg NL-4104 AT Netherlands Ph: (31) Fx: (31) Website: Eu tenho interesse nestas áreas de aplicações gerais para a fotometria em linha da optek : Turbidez e Medições de Sólidos. Medição em Linha de Concentração. Medição Precisa da Cor. Medição por Absorbância de Processo em UV. Eu tenho interesse nestas aplicações expecíficas para fotometria em linha da optek: Otimização do Processo de Filtração - Terra Diatomácea, Membrana, RO, outros. Otimização do Processo de separação Centrífuga. Monitoramento de Interface Produto / Água - Produto / Produto. Análise de Água e Águas Residuais. Detecção de Traço de Contaminação em Água ou Fluxo de Condensado. Recuperação de Produto & Reduçao de Perda. Análise da Garantia de Qualidade em Linha. Amarelamento / Escalas de Cor: APHA (Hazen), ASTM, Gardner, Lovibond, Saybolt, outras. Cloro e/ou Hipoclorito em Líquidos ou Fluxos de Procesos Gasosos. Controle e Dosagem de Essências e Extratos. Monitoramento da Precisa Cor e Claridade do Produto. Águas Municipais / Qualidade do Efluente (TOC). Medição do retorno do CIP para: BOD & TOC, Concentração de Dióxido de Cloro ou outros Desinfetantes. Outros: Estou interessado em conhecer mais sobre a fotometria em linha da optek : Nome: Fone: Título: Outros Produtos ou Serviços você pretende conhecer da optek: Favor solicitar ao Engenheiro de Aplicações contatar-me para discutir aplicação na minha planta. Favor contatar-me para agendar uma visita à planta. Favor remover meu nome do seu "mailing list". optek- Agradecemos seu retorno!

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