incrustações um problema real em fábricas de celulose · as quais são constituídas basicamente...
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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
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.
(CO3)-2, (SO4)
-2 SiO2, Extrativos,
Cinzas
Insumos químicos
De onde vem os possíveis causadores das incrustações na linha de fibras?
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 alcalina1 e 4 .
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.
2) Incrustações de caráter inorgânico.
Esses elementos são denominados não processuais, pois são estranhos
e indesejáveis ao processo industrial, apesar de sempre estarem
presentes neles5.
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 especificada1.
As incrustações provocam uma série de problemas para o processo
e para o produto final, como1 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;
Problemas de pitch na antiga fábrica A
Incrustações
de picht no último
filtro a vácuo
da lavagem alcalina
Fluxograma da antiga Fábrica A
Incrustações
de picht no tanque
de filtrado do
estágio ácido
(junho/07)
Incrustações
de picht no tanque
de filtrado do
estágio ácido
(junho/07)
Incrustações
de picht no filtro
DDWASH
(junho/07)
Incrustações
de talco na câmara
de coleta de filtrado
no filtro do
estágio ácido
(junho/07)
Incrustações
de talco na entrada da
mangueira de coleta de
filtrado no filtro do
estágio ácido
(junho/07)
Dados Qualidade M4 - 1° Semestre 2007
Pitch (mm2/m2) 1° Sem 2007: N = 3432, Mean = 0,768677156, StdDv = 5,46033317, Max = 300, Min = 0
1%
15%
39%
25%
9%
4%3%
5%
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
Total de Pitch no Lote (mm2/m2)
0%
6%
12%
17%
23%
29%
35%
41%
Pe
rce
nt
of
ob
s
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Distribuição de Pitch no 1º semestre de 2007: para produção de 88214 Adt
Norma para contagem
de impurezas: Tappi 213
Dados Qualidade M4 - 1° Semestre 2007
% Pitch no Total de Impurezas (mm2/m2): N = 3432, Mean = 38,9124535, StdDv = 18,3418359, Max = 100, Min = 0
0%1%
5%
12%
17%
21% 21%
11%
8%
3%
1% 1%0%
-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
% Pitch no Total de Impurezas
0%
3%
6%
9%
12%
15%
17%
20%
23%
Pe
rce
nt
of
ob
s
0
100
200
300
400
500
600
700
800
% de Pitch no total de impurezas no 1º semestre de 2007
Em 24% dos lotes a
porcentagem de pich
correspondeu a mais de
50% das impurezas
Dados Qualidade M4 - 1° Semestre 2007
Total de Impurezas (mm2/m2): N = 3432, Mean = 2,08624709, StdDv = 7,75339774, Max = 302, Min = 0,4
0%1%
42%
29%
14%
6%
3% 3% 2%
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 5,0 7,0
Total de Impurezas por Lote (mm2/m2)
0%
6%
12%
17%
23%
29%
35%
41%
47%
Pe
rce
nt
of
ob
s
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Distribuição do total de impurezas no 1º semestre no 2007 na Maq. 4
86% das impurezas é menor que 2 mm2/m2
Amostra de pitch na folha
Amostra de pitch
na folha ao
microscópio
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 outros1.
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
Inscrustações de
CaCO₃
Canaletas do filtro CB – Inspeção na parada de Janeiro de 2005
Inscrustações de
CaCO₃
Chapas Perfuradas do filtro CB – Inspeção na parada de Janeiro de 2005
Inscrustações de
CaCO₃ Inscrustações de
CaCO₃
A solubilidade dos sais de cálcio, como os carbonatos e oxalatos são
afetados por vários fatores como temperatura, pH, matéria orgânica
dissolvida, outros2.
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);
Canaletas do filtro CB – Inspeção após 17 meses de tratamento
com a utilização de dispersante para CaCO3
Chapas perfuradas - Inspeção após 17 meses de tratamento com
a utilização de dispersante para CaCO3
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
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.
Referências:
2 - Zolio, A.; Silva, M.S.; Peixoto, M.A.L.; Depósitos de Oxalato de Cálcio em Plantas de Branqueamento a Experiência da VCP
1 – Silva, D.J.; Almeida, J.M.; Nariyoshi, A.H.; Da adsorção à dispersão – O controle de pitch em evolução
6 – Gomide, J.L.; Tec. Química Produção Celulose Lato Sensu Parte 2 (UFV)
3 – Colodette, J.L.; ENF 660 - Qumica da Madeira (UFV)
5- www.. eucalyptos.com.br - (Minerais e Nutrientes das arvores de eucalipto)
4 – Colodette, J.L.; Extrativos minerais e casca (UFV)
Fim