Analise da unidade de recuperação do licor negro de eucalipto no processo "Kraft", avaliando alternativas de processamento

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cardoso, Marcelo
Data de Publicação: 1998
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1587153
Resumo: Orientador: Sergio Persio Ravagnani
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spelling Analise da unidade de recuperação do licor negro de eucalipto no processo "Kraft", avaliando alternativas de processamentoIndustria de celuloseSimulação (Computadores)Processos quimicosPolpação alcalina por sulfatoOrientador: Sergio Persio RavagnaniTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: O presente trabalho tem como objetivo analisar a unidade de recuperação do processo "Kraft" avaliando novas alternativas de processamento do licor negro de eucalipto. Estas alternativas se referem a concentrar mais o licor na etapa de evaporação. No método de produção "Kraft" de pasta celulósica, os cavacos de madeira são aquecidos em um vaso de pressão, digestor, com licor de cozimento, consistindo de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) e de sulfeto de sódio ('Na IND. 2¿S), Após o cozimento, os cavacos são transformados em fibras individuais, formando a pasta de celulose. Já o licor passa para a unidade de recuperação, com a finalidade de adequar a sua composição para a sua reutilização. A unidade de recuperação desse licor no processo "Kraft" é composta, basicamente, pelos evaporadores de múltiplo efeito, responsáveis pela concentração do licor até cerca de 75% de sólidos e pela caldeira de recuperação ou fornalha, na qual este licor concentrado é queimado liberando energia para a geração de vapor. Sabe-se por estudos anteriores que para o licor de pinho, há uma significativa melhora na operação da caldeira de recuperação quando aumenta-se o teor de sólidos no licor alimentado. Tal aumento resulta não só na elevação da temperatura de operação da caldeira, como também, numa maior eficiência térmica com maior geração de vapor. A elevação da temperatura na fornalha favorece, também, as reações de formação de fumos, provocando uma redução das emissões de 'SO IND. 2¿ Outra grande vantagem em operar com o licor mais concentrado na caldeira é a maior estabilidade das reações de combustão, tornando o equipamento mais seguro e permitindo um aumento na sua capacidade nominal de projeto. Este trabalho é constituído de três etapas, a saber: caracterização do licor negro de eucalipto; simulação do sistema de evaporação múltiplo efeito e da caldeira de recuperação e levantamento da sensibilidade do licor negro de eucalipto perante as novas técnicas de processamento do licor a altas concentrações. Baseado nos resultados das três etapas anteriores, analisa-se a unidade de recuperação, avaliando novas alternativas de processamento do licor negro de eucalipto. Os resultados experimentais de caracterização do licor negro de eucalipto comprovam que estes diferem do licor de pinho. Os licores de eucalipto possuem uma maior concentração e uma menor massa molecular de lignina, além de uma transição de fluido newtoniano para fluido pseudo-plástico em menores concentrações de sólidos. Já os resultados da simulação mostraram que, com o aumento de 72% para 100% de sólidos na concentração do licor alimentado na caldeira de recuperação, obtém-se um aumento de '160 GRAUS¿C em média nas temperaturas das regiões de combustão do licor, proporcionando assim um acréscimo de 10% na produção de vapor. Pode-se observar ainda que o licor negro de eucalipto é menos sensível que o licor de pinho quanto à técnica de redução de viscosidade através do tratamento térmico ou à técnica de redução de viscosidade através da adição de sais de tiocianatoAbstract: The scope of this work is to analyze the recovery unit of "Kraft" process in order to evaluate new altematives for eucalyptus black liquor's processing. These altematives are focused on the production of a more concentrated black liquor during evaporation step. On the "Kraft" process of cellulose pulp production, the wood chips are heated in a pressure vessel, digester, with cooking liquor that consists of an aqueous solution of sodium hidroxide (NaOH) and sodium sulfide ('Na IND. 2¿S), After the cooking, the chips are changed into individual fibers, forming the cellulose pulp. The resulting liquor goes to the recovery unit to adjust its composition for reutilization. The recov~ry unit of this liquor on the "Kraft" process is composed, basically, by multiple effect evaporators, responsable for liquor's concentration at about 75% of solids, and by the recovery boiler, where the concentrated liquor is bumed to give energy for vapor generation. Earlier studies show that for pine black liquor there is a significative improvement on the recovery boiler operation when the solids concentration on black liquor is increased. This increase results not only on the operational temperature elevation in the boiler, but also on an increase of the thermal efficiency and vapor production. The elevation of temperature in the boiler propitiates also the reactions of fume production, resulting on a reduction of 'SO IND. 2¿ emission. Another advantage on operarting with a more concentrated liquor on the boiler is the better stability of combustion reactions, increasing the equipment safety and allowing an increase on the project's nominal capacity. This work consists on three steps, like: eucaliptus black liquor's characterization, simulation of the multiple effect evaporation system and the recovery boiler, and evaluation of black liquor sensibility conceming new techniques for black liquor' s processing at high solidsDoutoradoSistemas de Processos Químicos e InformáticaDoutor em Engenharia Química[s.n.]Ravagnani, Sergio Persio, 1956-Passos, Maria Laura de AzevedoNascimento, Claudio Augusto Oller doRodrigues, Maria Teresa MoreiraZemp, Roger JosefUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCardoso, Marcelo19981998-12-18T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf134f. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1587153CARDOSO, Marcelo. 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