Incrustações Um problema real em fábricas de Celulose

Transcrição

1 Incrustações Um problema real em fábricas de Celulose Elaborador: Jeferson P. Meirelis Colaboradores: Gabriela Lombardo Maranesi Glaucia de Souza Marcos Machado Tatiana Frassão Valdecir Teixeira DAG QUÍMICA

2 Objetivo: Esta apresentação tem por função mostrar o impacto das incrustações sobre os equipamentos da linha de fibra, mostrando suas fontes e medidas para evitar sua formação.

3 De onde vem os possíveis causadores das incrustações na linha de fibras? SiO 2, Extrativos, Cinzas (CO 3 ) -2, (SO 4 ) -2 Insumos químicos

4 As incrustações podem ser divididas basicamente em: 1) incrustações de caráter orgânico; As quais são constituídas basicamente de um depósito adesivo e pegajoso, mais conhecido como pitch, o qual é proveniente de compostos orgânicos da madeira que não foram saponificados e removidos na etapa de lavagem alcalina 1 e 4.

5 2) Incrustações de caráter inorgânico. Daremos destaque principalmente aos sais de cálcio, os quais dão origem aos oxalatos e carbonatos de cálcio. Estes tem origem nas reações dos ácidos hexenurônicos com a lignina durante o cozimento ou vem dos minerais da madeira 2, 4 e 6.

6 Esses elementos são denominados não processuais, pois são estranhos e indesejáveis ao processo industrial, apesar de sempre estarem presentes neles 5. Caso não sejam tomadas medidas adequadas, a tendência dos processos de incrustações é a de aumentar, tanto pelo fechamento dos circuitos de água nas fábricas, como pelo fato das fábricas normalmente trabalharem com produções muito acima da especificada 1.

7 As incrustações provocam uma série de problemas para o processo e para o produto final, como 1 e 2 : Redução da eficiência dos lavadores; Queda de produtividade; Ocorrência de pontos de sujeira na polpa ou na folha de celulose; Gastos com reagentes químicos e limpezas mecânicas; Perda de controle operacional;

8 Incrustações de picht no último filtro a vácuo da lavagem alcalina Problemas de pitch na antiga fábrica A

9 Fluxograma da antiga Fábrica A

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11 Incrustações de picht no tanque de filtrado do estágio ácido (junho/07)

12 Incrustações de picht no tanque de filtrado do estágio ácido (junho/07)

13 Incrustações de picht no filtro DDWASH (junho/07)

14 Incrustações de talco na câmara de coleta de filtrado no filtro do estágio ácido (junho/07)

15 Incrustações de talco na entrada da mangueira de coleta de filtrado no filtro do estágio ácido (junho/07)

16 Distribuição de Pitch no 1º semestre de 2007: para produção de Adt Norma para contagem de impurezas: Tappi 213 Dados Qualidade M4-1 Semestre 2007 Pitch (mm 2 /m 2 ) 1 Sem 2007: N = 3432, Mean = 0, , StdDv = 5, , Max = 300, Min = 0 41% % 35% % 1000 Percent of obs 23% 17% 15% 25% % 9% 400 6% 1% 4% 3% 5% 200 0% 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 0 Total de Pitch no Lote (mm 2 /m 2 )

17 % de Pitch no total de impurezas no 1º semestre de % 20% Dados Qualidade M4-1 Semestre 2007 % Pitch no Total de Impurezas (mm 2 /m 2 ): N = 3432, Mean = 38, , StdDv = 18, , Max = 100, Min = 0 21% 21% Em 24% dos lotes a % 17% porcentagem de pich correspondeu a mais de 600 Percent of obs 15% 12% 9% 12% 11% 50% das impurezas 8% % 3% 0% 5% 3% 1% 1% 1% 0% 0% % Pitch no Total de Impurezas

18 Distribuição do total de impurezas no 1º semestre no 2007 na Maq. 4 Dados Qualidade M4-1 Semestre 2007 Total de Impurezas (mm 2 /m 2 ): N = 3432, Mean = 2, , StdDv = 7, , Max = 302, Min = 0,4 47% % 41% 86% das impurezas é menor que 2 mm 2 /m % 1200 Percent of obs 29% 23% 17% 29% 14% % 400 6% 0% 0% 6% 3% 1% 3% 2% 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 5,0 7, Total de Impurezas por Lote (mm 2 /m 2 )

19 Amostra de pitch na folha Amostra de pitch na folha ao microscópio

20 As fábricas de celulose vem tomando medidas para controlar ou minimizar a ação do pitch depositável, como melhoramento genético da matéria-prima, substituição de reagentes químicos em pontos anteriores á área de depósito e utilização de controles químicos como dispersantes, talcos, entre outros 1.

21 Problemas de sais de cálcio no filtro CB da linha de fibras Inspeção na parada de Janeiro de 2005 Inscrustações de CaCO₃ Inscrustações de CaCO₃

22 Canaletas do filtro CB Inspeção na parada de Janeiro de 2005 Inscrustações de CaCO₃ Inscrustações de CaCO₃

23 Chapas Perfuradas do filtro CB Inspeção na parada de Janeiro de 2005 Inscrustações de CaCO₃ Inscrustações de CaCO₃

24 A solubilidade dos sais de cálcio, como os carbonatos e oxalatos são afetados por vários fatores como temperatura, ph, matéria orgânica dissolvida, outros 2. Para evitar/minimizar os problemas com sais de Cálcio nos equipamentos da linha de fibras podem ser tomadas dentre outras as seguintes providências: - limpeza periódicas com hidrojato, quando necessário; - utilização de dispersante (medida adotada);

25 Canaletas do filtro CB Inspeção após 17 meses de tratamento com a utilização de dispersante para CaCO 3

26 Chapas perfuradas - Inspeção após 17 meses de tratamento com a utilização de dispersante para CaCO 3

27 O uso de aditivos na indústria de papel e celulose é uso comum, tanto na melhoria da qualidade final da polpa como para controle de incrustações exemplificada no slide anterior, mas o seu uso de maneira inadequada pode gerar mais problemas para o processo, ao invés de melhorá-lo. Mistura: anti-picth + anti-incrustante + anti-espumante

28 De um modo geral, existem muitas variáveis no sistema que podem causar problemas relacionados a incrustações, elas vão da utilização das matérias primas, variação de processo, fornecimento de insumos entre áreas e utilização de aditivos para melhora da polpa, entretanto, é importante tentar equacionar estas variáveis para que as medidas adotadas não estejam sendo fornecidas em doses erradas e em locais errados na área, fazendo com que haja uma piora do sistema ao invés da sua melhora.

29 Referências: 1 Silva, D.J.; Almeida, J.M.; Nariyoshi, A.H.; Da adsorção à dispersão O controle de pitch em evolução 2 - Zolio, A.; Silva, M.S.; Peixoto, M.A.L.; Depósitos de Oxalato de Cálcio em Plantas de Branqueamento a Experiência da VCP 3 Colodette, J.L.; ENF Qumica da Madeira (UFV) 4 Colodette, J.L.; Extrativos minerais e casca (UFV) 5- eucalyptos.com.br - (Minerais e Nutrientes das arvores de eucalipto) 6 Gomide, J.L.; Tec. Química Produção Celulose Lato Sensu Parte 2 (UFV)

30 Fim