ozônio para branqueamento de celulose.1

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Ozônio O3 05 e 06/10/2006 Francisco de Assis Bertini Moraes

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Apresentação sobre geração de ozônio para utilização no branqueamento de celulose, cuidados de segurança e interlocks de proteção.

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Page 1: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

Ozônio

O3

05 e 06/10/2006

Francisco de Assis Bertini Moraes

Page 2: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

Geração do Ozônio

O ozônio é gerado a partir de um gás que contenha oxigênio.

Pode ser tanto o AR atmosférico (20,9%)

OXIGÊNIO no estado quase puro (>92%).

Este gás que contém o oxigênio sofre uma Ionização pela corrente elétrica liberando o íon O- formando o O3.

3O2 => 2O3 + 0,82 KW/kg

Page 3: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

Geração do Ozônio

O2

O3

Gerador de Ozônio-1

Geração de Ozônio

Gerador de Ozônio-2

Gerador de Ozônio-3

Gerador de Ozônio-4

Page 4: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

O ozônio é gerado a:

- concentração de até 13,2% em oxigênio

- pressão de 0,90 bar

- vazão de 180 kg/h.

13,2 % é o mesmo que 132.000 ppm

Geração do Ozônio

Page 5: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

Planta VSA

MIX 067 MIX 069

H2O

Compressor

C300

Lavador

Gases

C600C500

Destruidor

de Ozônio

Gerador A

Gerador B

1º Reator O2

2º Reator O2

Reator EOP

Reator LBO

O2 (g)

O2 (L)

O2 (g)

O3 (g)

O3 (g)

Torre Z

Trocador

ATR

TROC C600

TROC C500

CHILLER

ASE

Inversor e PSU’s

AGE

O2 (g)

O3 (g) Residual

O2 Líquido

Bb. MC

073

92 % PUREZA DE O2

- 105 PONTO ORVALHO

0,89 Bar

35 c

195 Kg/H

0,55 Bar

19 c

13 % O3 peso

50%

NÍVEL

pH 6,0

195 Kg/h O3

1500 Kg/h Gás

10 Bar

30 C

1500 Kg/h

1,0 Bar

6 C

30 C AFA

30 C2,2 mmCA

320 C

112 C

0,05 Bar

300 C

0,15 Bar 0,15 Bar

50 C

13 Bar

55 C

pH 6,5

9,5 Bar

atm

0,12

Bar

0,77 Bar

10 C

Page 6: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

Planta VSA

MIX 067 MIX 069

Compressor

C300

Lavador

Gases

Compressor

C600

Compressor

C500

Destruidor

de Ozônio

Gerador A

Gerador B

1º Reator O2

2º Reator O2

Reator EOP

Reator LBO

O2 (g)

O2 (L)

O2 (g)

O3 (g)

O3 (g)

Torre Z

Trocador

O2 (g)

O3 (g) Residual

O2 Líquido

Bb. MC

073

92 % PUREZA DE O2

- 105 PONTO ORVALHO

0,89 Bar

35 c

185 Kg/H

0,55 Bar

19 c

13 % O3 peso 185 Kg/h O3

1500 Kg/h Gás

10 Bar

30 C

1500 Kg/h

AFA

30 C2,2 mmCA

320 C

112 C

0,05 Bar

300 C

0,15 Bar 0,50 Bar

50 C

13 Bar

55 C

9,5 Bar

atm

0,12

Bar

Estágio Z

O2 (g)

Page 7: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

Segurança – Identificação de Perigos

• Odor Forte

• Gás que não pode ser armazenado, devido sua instabilidade (decomposição)

• Gás Não Inflamável .

• Pode acelerar fortemente a ignição e riscos de incêndio

• Gás Oxidante que se misturado ao oxigênio pode causar riscos de combustão

violenta (explosão), quando em contato com atmosferas inflamáveis e

compostos orgânicos aromáticos tais como óleos e graxas , alceno , bromo,

éter dietílico, brometo de hidrogênio, iodeto de hidrogênio, compostos de

ispropylidene, etc.

Page 8: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

Segurança – Identificação de Perigos

• Produto altamente corrosivo.

• Todo e qualquer material a ser colocado em contato com o ozônio,

deve ser analisado a sua compatibilidade.

• Metais reativos, como cobre, zinco, prata, ouro, platina, titânio, e

outros que podem acelerar a sua decomposição (explosiva) não podem

ser utilizados.

• O uso do aço inoxidável, teflon e PVC são os materiais recomendados.

• Teor de oxigênio em atmosferas com ozônio não pode exceder 23,5%

Page 9: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

Segurança – Identificação de Perigos

• A velocidade de decomposição depende da temperatura, da umidade,

e de outros fatores, tais como presença de metais, fumos metálicos, etc.

• A temperatura ambiente e pressão atmosférica pode ter vida média

de 3 dias.

• Em altas temperaturas e na presença de catalisadores, como hidrogênio,

ferro, cobre e cromo, a decomposição pode ser explosiva.

• Produtos podem ser formados devido à decomposição tais como Óxido

Nitroso, Ácido Nitroso, Dióxido de Nitrogênio, Óxido Nítrico e Ácido Nítrico.

• A uma temperatura de 350 C, o ozônio não mais existe.Este é o método

mais utilizado para evitar o lançamento deste gás na atmosféra.

Page 10: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

O ozônio é um gás altamente TÓXICO

Odor perceptível com 0,0076 ppm

Dores de cabeça e irritação nas mucosas com 1,0 ppm

Queima da garganta em 20 minutos com 1,3 ppm

Acidente Sério em 3 horas com 3,0 ppmDificuldades Respiratórias, Tosse, Batimento Cardíaco Irregular, Vertigem, Queda de Pressão Sanguínea, Alteração no Campo Visual, Dores no Peito e no Corpo.

Morte em 60 minutos acima de 20 ppm

Morte em 30 minutos acima de 50 ppm

Limite de Exposição Ocupacional : 0,08 ppm , até 48 horas por semana (NR-15 –portaria 3214)

Lembrando,

A geração de ozônio produz o gás a 13,2 % de concentração ou 132.000 ppm ,para aplicação nos misturadores de ozônio.

Segurança – Efeito nos Humanos

Page 11: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

Segurança – Poder Oxidante

DESINFETANTECONCENTRAÇÃO

mg/l

ESCHERIC. COLI

contagem por ml

TEMPO para 99 %

de DESINFECÇÃO

Ozônio 0,1 60.000 0,08

Cloro 0,1 60.000 250

Oxidação de

Células Vivas

por Ozônio

Desinfetantes

Potencial

de

Oxidação(V

olts)

Poder relativo de

Oxidação*

Ozônio 2,07 1,52

Peróxido de

hidrogênio1,77 1,30

Hipoclorito 1,49 1,10

Cloro 1,36 1,00

Page 12: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

Vista a máscara de resgate para retirar a vítima da áreaconfinada.

Caso a vítima não possa ser removida vista o equipamento deRespiração Autônoma para ter mais tempo no prontoatendimento.

Remova a vítima para o Ambulatório Médico para aplicação doPronto Atendimento.

Acione os Bombeiros para isolar a área.

Segurança – Procedimentos Gerais

Page 13: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

Segurança Identificação

Fórmula Química:

O33

0X

0

0

INFLAMABILIDADE

RE

AT

IVID

AD

E

PE

RIG

O À

SA

ÚD

E

Page 14: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

Segurança – Sistema de Proteção : Planta de Ozônio

Planta VSA

MIX 067 MIX 069

H2O

Compressor

C300

Lavador

Gases

Destruidor

de Ozônio

Gerador A

Gerador B

O2 (g)

O2 (g)

O3 (g)

O3 (g)

Torre Z

Trocador

ATR CHILLERO3 (g) Residual

O2 Líquido

Bb. MC

073

92 % PUREZA DE O2

- 105 PONTO ORVALHO

0,89 Bar

35 c

195 Kg/H

0,55 Bar

19 c

13 % O3 peso

50%

NÍVEL

pH 6,0

195 Kg/h O3

1500 Kg/h Gás

10 Bar

30 C

1500 Kg/h

1,0 Bar

6 C

AFA

30 C2,2 mmCA

320 C

112 C

0,05 Bar

300 C

9,5 Bar

0,77 Bar

10 C

300 C

O3 (g)

01- Sensores de Residual de Ozônio e Oxigênio

. 1 sensor O3 , perto C500

. 1 sensor O3 , perto C300

. 1 sensor O3 , perto Gerador B

. 1 sensor O2 , perto C600 (maior 20 ppm, aciona alarme)

. 1 sensor O2 , perto Gerador B (maior 20 ppm, aciona alarme)

Residual O3 maior que 0,16 ppm por 15 min. Desliga Planta O3

Residual O3 maior que 0,30 ppm por 1 min. Desliga Planta O3

ACIONA ALARME LUMINOSO E SONORO NA PORTA ENTRADA,

E É PROIBIDO A ENTRADA DE QUALQUER PESSOA NO RECINTO

Page 15: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

02. Pressão de O2-VSA na Entrada dos Geradores A e B maior que 1,1 bar Desliga Planta O3

03. Pressão de O3 na Saída dos Geradores A e B maior que 1,4 bar Desliga Planta O3

Pressão de O3 na Saída dos Geradores A e B menor que 0,5 bar Desliga Planta O3

04. Fluxo de Água Gelada para os Geradores A e B menor que 70 m3/h Desliga Planta O3

Temperatura Água Gelada na saída dos Geradores A e B maior que 10 C Desliga Planta O3

07. Pressão no sucção do Compressor C300 menor que 0,20 bar Desliga Planta O3

Pressão no recalque do Compressor C300 maior que 11,2 bar Desliga Planta O3

Pressão no recalque do Compressor C300 menor que 8,5 bar Desliga Planta O3

05. Fluxo de água da Torre Resfriamento para o Chiller menor que 70 m3/h Desliga Planta O3

Pressão de água da Torre de Resfr. para o Chiller menor que 2,5 bar Desliga Planta O3

Parada do Chiller e/ou Bombas de água gelada Desliga Planta O3

06. Nível de água no Lavador de Gases menor que 5 % Desliga Planta O3

Nível de água no Lavador de Gases maior que 95 % Desliga Planta O3

Chave de nível de água no Lavador de Gases, atuar mínimo ou máximo Desliga Planta O3

07. Fluxo de Gases na alimentação do VOD menor que 220 m3/h Desliga Planta O3

Temperatura na saída da resistência elétrica do VOD menor que 300 C Desliga Planta O3

Temperatura na saída do reator do VOD menor que 300 C Desliga Planta O3

Temperatura na saída do trocador de calor do VOD maior que 120 C Desliga Planta O3

As proteções descritas acima são exemplos das principais de segurança, porém existem muitas outras para a segurança de pessoas e equipamentos

Page 16: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

Segurança – Sistema de Proteção : Aplicação no Branqueamento

Torre

Massa

Pré

Branq.

Tq. Filtrado

Prensa

O3

ClO2VMP

Torre

ZD

134-05-001 MC - 063

Prensa

Rosca

Diluidora

Mix - 067 Mix - 068

MC - 073

134-HC-43 PIC-141

LIC-36

AFA

AFAAQU

AMO

AMO

Para LavadorGases do

Branqueamento

Para Destruidor O3 Residual

e Recompressão O2

PI-130PI-APAI-02

TI-APAI-05

A geração de ozônio-O3 (Carga dos Geradores A e B) é proporcional à abertura da válvula 134-HC-43 , ou seja, 100% abertura 100% Carga

Condições , para permitir a abertura da válvula de ozônio-O3 , 134-HC-43 :

01. Bomba de alimentação da prensa, 134-05-001 , ligada.

02. Nível do “stand pipe” da Bomba MC – 063, maior que 20%.

03. Bomba MC – 063 , ligada.

04. Misturador de ozônio MIX – 067 e / ou MIX – 068 , ligado.

05. Pressão na linha de ozônio-O3 , PI-APAI-02 , maior que 8,5 bar.

06. Pressão no “tubulão” de alimentação do “stand pipe” da Bomba MC – 073 , PIC-141 , maior que 7,5 bar.

07. Pressão no topo do “stand pipe” da Bomba MC – 073 , PI-130 , menor que 3,5 mmCA.

08. Temperatura na saída do trocador de calor do VOD, TI-APAI-05, menor que 120 C.

Page 17: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

Segurança – Liberação para Manutenção : Planta Ozônio

Sensores de Residual de Ozônio e Oxigênio

. 1 sensor O3 , perto C500

. 1 sensor O3 , perto C300

. 1 sensor O3 , perto Gerador B

. 1 sensor O2 , perto C600 (maior 20 ppm, aciona alarme)

. 1 sensor O2 , perto Gerador B (maior 20 ppm, aciona alarme)

Residual O3 maior que 0,16 ppm por 15 min.

Residual O3 maior que 0,30 ppm por 1 min.

ACIONA ALARME LUMINOSO E SONORO NA PORTA ENTRADA,

É PROIBIDO A ENTRADA E PERMANÊNCIA DE QUALQUER PESSOA NO RECINTO

Condições para liberação de serviço na Planta de Ozônio – O3 (Air Liquid)

01. Liberação de Entrada na Planta de Ozônio

02. Entrada Liberada

Na presença do Técnico da Air Liquid , executar o apôio de manutenção conforme consenso técnico.

Sem a presença do Técnico da Air Liquid, após solicitação do Supervisor de Turnos da Celulose, fazer contato via telefone e com a

autorização e orientação de segurança deste Técnico, executar o apôio de manutenção, em comunicação com o Supervisor de Turnos

da Linha de Fibras e apôio do Operador de Área.

Page 18: Ozônio para Branqueamento de Celulose.1

Segurança – Liberação para Manutenção : Branqueamento

Torre

Massa

Pré

Branq.

Tq. Filtrado

Prensa

O3

ClO2VMP

Torre

ZD

134-05-001 MC - 063

Prensa

Rosca

Diluidora

Mix - 067 Mix - 068

MC - 073

134-HC-43 PIC-141

LIC-36

AFA

AFAAQU

AMO

AMO

Para LavadorGases do

Branqueamento

Para Destruidor O3 Residual

e Recompressão O2

PI-130PI-APAI-02

TI-APAI-05

Condições para liberação de serviço no Estágio “Z”

( Prensa até o “Stand Pipe” da Bomba MC – 073 )

Colocar a Planta de Ozônio-O3 , no mínimo, por 20 minutos na condição de “purga” (circulação de O2)

Parar a Bomba de alimentação da prensa (134-05-001) e alimentar somente água morna na rosca diluidora,

no mínimo, por 20 minutos , “passando” água no Estágio “Z” , “limpando” toda a massa entre a rosca dilui-

dora e o “stand pipe” da Bomba MC – 073.

Seguir Procedimentos de Bloqueios conforme Norma do Cartão Vermelho e Nomas Operacionais e de Segurança