Celulose e Papel

O que é a indústria papeleira?

A indústria de celulose e papel é um importante setor que produz papel e produtos de papel a partir de recursos naturais, como a fibra de madeira. Essa indústria desempenha um papel central em nosso dia a dia, fornecendo a base para uma ampla gama de produtos, desde jornais até embalagens e produtos de higiene.

A produção de papel requer processos de fabricação complexos que levam em conta tanto a inovação tecnológica quanto as questões ambientais. Nesse contexto, o setor também está se concentrando em esforços de sustentabilidade e no uso responsável dos recursos.

O que é o licor negro?

O licor negro é um subproduto da indústria de celulose e papel, gerado durante a produção de celulose a partir de fibras de madeira. Trata-se de uma solução altamente alcalina que contém diversos compostos químicos, como lignina, sais inorgânicos e outras substâncias orgânicas. Devido à sua alta alcalinidade e às impurezas que contém, o licor negro é prejudicial ao meio ambiente e requer um tratamento cuidadoso.

O que acontece com o licor negro?

O processo de fabricação de papel consiste em quatro etapas principais. A primeira é o processo de cozimento, que trata a madeira física e quimicamente. A segunda é a produção de celulose e polpa, e a terceira, a produção de papel nas máquinas de papel. A quarta e última etapa dessa produção é o tratamento do licor negro, um processo complexo e oneroso que visa reduzir os custos energéticos e ambientais e tornar todo o processo de produção de papel econômico.

Produção de papel – Processo

Aproximadamente sete toneladas de licor negro devem ser processadas para cada tonelada de celulose. Ele é concentrado até atingir uma maior massa seca por meio de um processo de evaporação. O licor concentrado é então injetado na caldeira de recuperação, onde é queimado. Esse é o cerne técnico do processamento do licor negro, produzindo vapor de alta pressão que é alimentado a turbogeradores para reduzir a pressão do vapor para uso na fábrica e para gerar eletricidade; ele também recupera a maior parte dos produtos químicos valiosos em várias etapas de recuperação.

Durante o processo de incineração, o sulfato de sódio anidro (Na₂SO₄) é reduzido a sulfeto de sódio (Na₂S) por redução termoquímica (Na₂SO₄ + 2C → Na₂S + 2CO₂).

A massa fundida descarregada na parte inferior da caldeira é posteriormente reciclada em processos de recaustificação, nos quais o carbonato de sódio (Na₂CO₃), o carbonato de cálcio (CaCO₃) e o óxido de cálcio (CaO) reagem para regenerar o hidróxido de sódio (NaOH).

Elementos não relacionados ao processo (NPE)

Os resíduos minerais remanescentes do processo de combustão, denominados elementos não processados (NPE), que contêm compostos de sódio, cloreto e potássio (Na₂SO₄, Na₂CO₃, NaCl, K₂SO₄, K₂CO₃ e KCl), devem ser separados para evitar a corrosão e podem ser reciclados para os processos anteriores. A vida útil da caldeira de recuperação também é prolongada ao impedir a formação de depósitos nos trocadores de calor, evitando assim paradas não planejadas.

Os sopradores de fuligem são utilizados para limpar e coletar os depósitos minerais dos trocadores de calor. Os precipitadores eletrostáticos (ESPs) coletam sais voláteis do ar a jusante da seção de combustão, que podem obstruir os trocadores de calor do circuito de gás da caldeira de recuperação. Essas correntes ricas em minerais podem ser tratadas em instalações separadas.

Processos de recuperação de minerais ARC ou CRP

Os sistemas de recuperação NPE consistem em processos de lixiviação ou cristalização a jusante dos sopradores de fuligem e dos precipitadores eletrostáticos para recuperar sais de carbonato de sódio (NaCO₃), cloreto (Cl⁻) e potássio (K⁺) ou para reduzir suas concentrações no fluxo de efluente.

Sistemas especiais ARC e CRP permitem economias por meio da recuperação de carbonato de sódio (NaCO₃), sulfato de sódio anidro (Na₂SO₄) ou da conversão de sulfatos em sulfato de potássio comercializável (SOP ou K₂SO₄). As centrífugas de empurrador da SIEBTECHNIK TEMA ou centrífugas CONTURBEX, geralmente fabricadas em aços inoxidáveis de alta liga, são utilizadas para a separação de 1.000 kg/h a 30.000 kg/h de sais de NPE por máquina, dependendo do tamanho do recipiente de recuperação.