Macro Processo da Produção de Celulose Industrial

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Apresentação básica sobre o processo de produção de celulose branqueada.

Futuramente, disponibilizarei novas apresentações com a explosão dos macro processos.

Veja mais em: www.monitoriadeengenharia.com.br

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Macro Processo da Produção de Celulose Industrial

  1. 1. Processos de Produção Processo de Produção de Celulose João Luiz Mapel Junior Engenheiro de Produção – FAESA Apresentação disponível em: www.MonitoriadeEngenharia.com.br
  2. 2. Agenda da Apresentação Produção de Celulose <ul><li>Introdução e Escopo </li></ul><ul><li>Processo Macro </li></ul><ul><li>Colheita e Produção de Cavacos </li></ul><ul><li>Cozimento </li></ul><ul><li>Depuração e Deslignificação </li></ul><ul><li>Branqueamento </li></ul><ul><li>Secagem e Enfardamento </li></ul>
  3. 3. Introdução Produção de Celulose <ul><li> Do que vamos falar hoje? </li></ul><ul><li> Ao final da apresentação, você será capaz de: </li></ul><ul><li>Reconhecer os termos do processo. </li></ul><ul><li>Reconhecer o processo de produção de celulose. </li></ul><ul><li>Identificar as etapas macros do processo. </li></ul><ul><li>Compreender as etapas do processo na visão do Engenheiro de Produção. </li></ul>
  4. 4. Introdução Produção de Celulose <ul><li>As Indústrias produzem Celulose? </li></ul><ul><li>Não ! Quem produz é a Natureza! </li></ul><ul><li>A fábrica apenas separa as fibras removendo a lignina . </li></ul>
  5. 5. Introdução Produção de Celulose <ul><li>OK! Mas o que é a Lignina? </li></ul><ul><li>Lignina é a substância que une as células de celulose. </li></ul><ul><li>Principal resíduo das indústrias de celulose. </li></ul><ul><li>A Lignina tem um alto poder calorífico e a solução alcalina onde ela está dissolvida é utilizada como combustível nas caldeiras para geração de energia. </li></ul>Tijolo Cimento
  6. 6. Introdução Produção de Celulose <ul><li>Para que serve a celulose? </li></ul><ul><li>Fabricação de papel </li></ul><ul><li>Fabricação de viscose (fio) </li></ul><ul><li>Fabricação de nitrocelulose </li></ul><ul><li>De onde vem? </li></ul><ul><li>Caule (Exemplo: Eucalipto e Pinus) </li></ul><ul><li>Folha (Exemplo: Sisal) </li></ul><ul><li>Fruto (Exemplo: Algodão) </li></ul>
  7. 7. Processo Básico das Indústrias Produção de Celulose Fiberline (Linha de Fibras)
  8. 8. Cadeia de Produção Macro Produção de Celulose COLHEITA PRODUÇÃO CAVACOS COZIMENTO DESLIGNIFICAÇÃO/BRANQUEAMENTO SECAGEM EMBALAGEM TRANSPORTE MERCADOS PRODUTOS FINAIS
  9. 9. Colheita e Produção de Cavaco Produção de Celulose  Etapa 1: Vamos entender as fases iniciais do Processo: Colheita e Produção de Cavacos.
  10. 10. Colheita e Produção de Cavaco Produção de Celulose <ul><li> Como é iniciado o processo? </li></ul><ul><li>Na Floresta: </li></ul><ul><ul><li>Colheita, Corte e Descascamento ( Harvester ). </li></ul></ul><ul><ul><li>A Casca, Folhas e Galhos ficam na Floresta para virar matéria orgânica. </li></ul></ul><ul><ul><li>O tronco cortado é denominado Toretes . </li></ul></ul>
  11. 11. Colheita e Produção de Cavaco Produção de Celulose <ul><li> Como é iniciado o processo? </li></ul><ul><li>No Pátio de Madeira: </li></ul><ul><ul><li>Descascamento, Picagem em tamanho Pré-determinado e Peneiramento. </li></ul></ul><ul><ul><li>Após Picagem, os pedaços de madeira passam a ser conhecidos como Cavacos . </li></ul></ul><ul><ul><li>Estocagem nas Pilhas de Cavacos que depois serão transportados até os Digestores. </li></ul></ul>
  12. 12. Conheça os Equipamentos para Produção de Cavaco Produção de Celulose Picador Descascador Peneira Pilha de Cavacos
  13. 13. Processo de Produção de Cavaco Produção de Celulose Cozimento Mesa de Abastecimento Biomassa p/ Caldeiras Descascador Picador Peneira Pilha de Cavaco Madeira Cavacos Cascas Finos Oversize Aceite
  14. 14. Processo de Produção de Cavaco Produção de Celulose Pilha de Cavacos Estocagem de Toras
  15. 15. Cozimento Produção de Celulose  Etapa 2: O Cozimento dos Cavacos, transformação em Pasta Marrom.
  16. 16. Cozimento Produção de Celulose <ul><li> O que é o Cozimento (ou Polpação)? </li></ul><ul><li>O cozimento tem a função de transformar os cavacos de madeira em polpa através da dissolução da lignina. </li></ul><ul><li>Após cozimento do cavaco, temos a pasta marrom que pode ser utilizada para produzir papel cartão. </li></ul><ul><li>Pasta Marrom = Celulose Não Branqueada. </li></ul><ul><li>O processo de cozimento ocorre a 150º C com adição de Sulfato de Sódio e Soda Cáustica (Processo Kraft). </li></ul><ul><li>Processo Kraft = minimiza os danos às fibras da celulose, de forma a preservar sua uniformidade e resistência. </li></ul>
  17. 17. Cozimento Produção de Celulose <ul><li> Onde ocorre o cozimento? </li></ul><ul><li>Nos “Digestores” . Os digestores podem ser Batch ou Contínuos. Os digestores contínuos são utilizados em 65% da produção mundial: </li></ul><ul><li>Cozimento por deslocamento de coluna. </li></ul><ul><li>Maior capacidade de produção/volume. </li></ul><ul><li>Um digestor por planta. </li></ul><ul><li>Fácil de automatizar. </li></ul><ul><li>Maior uniformidade do produto. </li></ul>
  18. 18. Cozimento Produção de Celulose  Como funciona um Digestor? Impregnação Cozimento Lavagem Alimentação Descarga Peneiras de Extração Rosca de topo
  19. 19. Cozimento Produção de Celulose <ul><li> Como é monitorado o % de Lignina durante a Produção? </li></ul><ul><li>Através do Número Kappa (Lignina Residual). Este número é obtido a partir de uma amostra da polpa. Exemplo: </li></ul><ul><li>Número Kappa </li></ul>188 92,6 20,8 17,1 15,8 26,5 13,4 3,0 1,8 1,3 Teor de Lignina (%)
  20. 20. Depuração, Deslignificação e Branqueamento Produção de Celulose  Etapa 3: Lavagem, Remoção da Lignina e Branqueamento.
  21. 21. Depuração Produção de Celulose  O que é Depuração? Consiste na separação das impurezas da madeira e dos pedaços de cavaco que não foram devidamente cozidos no Digestor (nós, areias, pedras, etc.). Após a depuração, a polpa é uma massa homogênea, marrom, pronta para o branqueamento.
  22. 22. Depuração Produção de Celulose Pitch Areia e Cinzas Plástico
  23. 23. Depuração Produção de Celulose Chuveiros Lavadores Saída de Polpa Lavada
  24. 24. Deslignificação Produção de Celulose <ul><li> O que é Deslignificação? </li></ul><ul><li>Remoção da Lignina . </li></ul><ul><li>Esta etapa é a continuidade do processo de deslignificação iniciado no cozimento. </li></ul><ul><li>É considerado um processo de pré-branqueamento. </li></ul>
  25. 25. Branqueamento Produção de Celulose <ul><li> O que é o Branqueamento? </li></ul><ul><li>Processo físico-químico que tem por objetivo melhorar as características da polpa. </li></ul><ul><li>Remoção de alguns derivados da lignina. </li></ul><ul><li>Reações que modificam quimicamente as substâncias coloridas, descorando-as. </li></ul>
  26. 26. Branqueamento Produção de Celulose <ul><li> Acabou? </li></ul><ul><li>Quase! Após o branqueamento, a celulose ainda em forma líquida, segue para torres de armazenagem e de lá pode seguir dois destinos: </li></ul><ul><ul><li>Máquinas de Papéis. </li></ul></ul><ul><ul><li>Secagem. </li></ul></ul>
  27. 27. Branqueamento Produção de Celulose <ul><li> Como é monitorada a eficiência do Branqueamento? </li></ul><ul><li>Através das propriedades ópticas da pasta celulósica, relacionados com a absorção ou reflexão da luz. </li></ul><ul><ul><li>Alvura. </li></ul></ul><ul><ul><li>Opacidade. </li></ul></ul><ul><ul><li>Estabilidade da Alvura. </li></ul></ul>
  28. 28. Secagem Produção de Celulose  Etapa 4 (Final): Secagem da Pasta de Celulose e Enfardamento para Mercado.
  29. 29. Secagem Produção de Celulose <ul><li> Se posso produzir papel após o Branqueamento, para que serve a Secagem? </li></ul><ul><li>Se a celulose for destinada ao mercado, para fins de transporte, deve ser desaguada, seca e enfardada. </li></ul><ul><li>Fatores econômicos aconselham a secagem da pasta para evitar custo de transporte de volume apreciáveis de água e para diminuir o seu volume, permitindo o aproveitamento máximo de um determinado espaço. </li></ul>
  30. 30. Processo de Secagem Produção de Celulose Mesa Formadora Torre de Massa Prensas Secador Cortadeira Enfardamento
  31. 31. Secagem Produção de Celulose  Imagens de Mesa Formadora
  32. 32. Enfardamento Produção de Celulose  Início do Enfardamento: Corte da Celulose Descarga Corte
  33. 33. Enfardamento Produção de Celulose  Fim do Enfardamento: Amarração Descarga Corte Fardos Unitizados Amarradeiras
  34. 34. Finalizando... Você Aprendeu hoje! Produção de Celulose <ul><li>O que é cavaco, cozimento, depuração, branqueamento e secagem e muito mais! Recapitulando o processo ... </li></ul>
  35. 35. Finalizando... Você Aprendeu hoje! Produção de Celulose <ul><li>O que é cavaco, cozimento, depuração, branqueamento e secagem e muito mais! </li></ul>Muito Obrigado! Dúvidas?

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