Projetos e Instalações Industriais - Papel e Celulose

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL REI
CAMPUS ALTO PARAOPEBA
PROJETOS E INSTALAÇÕES DA INDÚSTRIA QUÍMICA
PAPEL E CELULOSE
Trabalho desenvolvido para fins acadêmicos de desenvolvimento e implementação de indústria química no ramo de Papel e Celulose, com orientação do docente Fabiano Luiz Naves.
Ouro Branco
Dezembro de 2021
SUMÁRIO
1. Introdução
2. Contexto histórico
3. Objetivo
4. Implantação florestal
4.1. Reconhecimento da área
4.2. Levantamento topográfico
4.3. Mapeamento da área
4.4. Mapeamento da vegetação
4.5. Reservas permanentes e locais
4.6. Escolha da espécie
4.7. Estradas, aceiros e tolhamento
5. Localização
5.1. Escolha estratégica
5.2. Eucalipto e localização
6. Tipo de eucalipto
6.1. Revisão bibliográfica
6.1.1. Eucalyptus grandis
6.1.2. Eucalyptus urophylla
7. Capacidade produtiva 
8. Normas legais
8.1. EIA – Estudo de Impacto Ambiental
8.2. RIMA – Relatório de Impacto Ambiental
8.3. Licenciamento Ambiental
8.3.1. Licença Prévia
8.3.2. Licença de Instalação
8.3.3. Licença de Operação
8.4. Lei de Outorga para uso Hídricos
8.5. Lei da Emissão de Carbono
9. Produção
9.1. Formação de celulose
	9.1.1. Celulose de fibra longa
	9.1.2. Celulose de fibra curta
10. Fluxograma
11. Dimensionamento de equipamentos e locais
11.1. Pátio da Madeira
11.2. Descascador
11.3. Picador
11.4. Estocagem
11.5. Parâmetros
11.6. Cozimento
11.7. Equipamentos
	11.7.1. Caldeiras
		11.7.1.1. Sistema de Ar
		11.7.1.2. Sistema de Combustão
		11.7.1.3. Sistema de Vapor d’água
		11.7.1.4. Sistema de licor negro e cinzas
		11.7.1.5. Sistema de óleo ou gás natural
		11.7.1.6. Sistema de Licor Verde
		11.7.1.7. Sistema de Equipamentos Auxiliares
	11.7.2. Calcinadores
		11.7.2.1. Forno de Cal
	11.7.3. Lavagem da Polpa Marrom
		11.7.3.1. Variáveis do Processo
	11.7.4. Recuperação Química
	11.7.5. Evaporação
	11.7.6. Caustificação
	11.7.7. Deslignificação
		11.7.7.1. Equipamentos
	11.7.8. Lavagem de Polpa
		11.7.8.1. Lavagem de Polpa de Celulose
		11.7.8.2. Equipamentos para Lavagem da Poupa
			11.7.8.2.1. Difusores
			11.7.8.2.2. Filtros Lavadores
			11.7.8.2.3. Prensas
			11.7.8.2.4. DDW
		11.7.8.3. Processos onde são utilizados equipamentos de lavagem
			11.7.8.3.1. Processo de Cozimento
			11.7.8.3.2. Lavagem e Pré-Branqueamento
			11.7.8.3.3. Branqueamento
	11.7.9. Braqueamento
		11.7.9.1. Variações de Combinação de Branqueamento
		11.7.9.2. Mecanismos de Branqueamento
		11.7.9.3. Equipamentos importantes
		11.7.9.4. Tendências Atuais do Branqueamento
	11.7.10. Extração – Secagem da Polpa
		11.7.10.1. Conteúdo de Umidade da Folha
		11.7.10.2. Ciclo Completo de Secagem
		11.7.10.3. Deslocamento da Umidade Dentro da Folha
		11.7.10.4. Processos de Secagem
			11.7.10.4.1. Secagem Multicilindros
			11.7.10.4.2. Transferência de Calor
			11.7.10.4.3. Transferência de Massa
				11.7.10.4.3.1. Ventilação dos Bolsões
				11.7.10.4.3.2. Coifas
		11.7.10.5. Telas Secadoras: características e condicionamento
			11.7.10.5.1. Histórico de Telas Secadoras
			11.7.10.5.2. Função da Tela Secadora
			11.7.10.5.3. Tipos de Telas Secadoras
			11.7.10.5.4. Limpeza das Telas Secadoras
		11.7.10.6. Cinética da Secagem
		11.7.10.7. Equipamentos
12. Tratamento de Água
	12.1. Equipamentos da ETA
13. Efeito da Manutenção Adequada dos Equipamentos
14. Demanda Energética
	14.1. Principais equipamentos consumidores de energia
	14.2. Indicadores Energéticos
	14.3. Consumo Energético
	14.4. Demanda Energética do Branqueamento
15. Transporte
16. Transporte em Tubulações
	16.1. Identificação das Correntes
	16.2. Material e Diâmetro dos Tubos
	16.3. Isolantes dos Tubos
	16.4. Suporte dos Tubos
17. Análise de Qualidade
	17.1. Normas ISSO
	17.2. Papel da Qualidade no Processo de Produção de Papel e Celulose
		17.2.1. Qualidade e sua Importância
		17.2.2. Qualidade na Indústria de Papel e Celulose
		17.2.3. Ferramentas de Qualidade
			17.2.3.1. Fluxograma
			17.2.3.2. Cartas de Controle
			17.2.3.3. Diagrama de Pareto
			17.2.3.4. Histograma
			17.2.3.5. Diagrama de Causa e Efeito
			17.2.3.6. Diagrama de Dispersão
17.3. Controle Etapas de Produção de Papel e Celulose
	17.3.1. Pátio da Madeira
		17.3.1.1. Descascamento
		17.3.1.2. Picagem
		17.3.1.3. Classificação
		17.3.1.4. Estocagem da Madeira
	17.3.2. Cozimento
	17.3.3. Tratamento de Água
	17.3.4. Lavagem da Polpa Marrom
	17.3.5. Evaporação Stripping
	17.3.6. Caldeira de Recuperação
	17.3.7. Caustificação do Licor Verde
	17.3.8. Caustificação da lama de Cal
	17.3.9. Oxidação do Licor Branco
		17.3.9.1. Oxidação pelo óxido de manganês
		17.3.9.2. Processo MOXY
		17.3.9.3. Oxidação por Tratamento Eletroquímico
	17.3.10. Deslignificação
	17.3.11. Secagem da Polpa
17.4. Indicadores de Performance
	17.4.1. Consumo Específico de Madeira – CMAD
	17.4.2. Sólidos Secos Gerados no Cozimento – TSS
	17.4.3. Sólidos Secos Queimados na Caldeira – SSQ
	17.4.4. Consumo Específico de Cloro Ativo – CECAT
	17.4.5. Produção Específica da Máquina de Secagem
17.5. Ferramentas que Ajudam no Controle de Qualidade
	17.5.1. Kaisen
	17.5.2. DMAIC
	17.5.3. PDCA
		17.5.3.1. Gestão de Projetos
		17.5.3.2. Melhoria de Resultados
	17.5.4. Ferramentas da Qualidade na Gestão de Projetos
18. Análise de Segurança Operacional
	18.1. Equipamento de Proteção Coletiva (EPC) e Individual (EPI)
		18.1.1 EPI para Proteção da Cabeça
			18.1.1.1. Capacete
			18.1.1.2. Capuz ou Balaclava
		18.1.2. EPI para Proteção dos Olhos e Face
			18.1.2.1. Óculos
			18.1.2.2. Protetor Facial
		18.1.3. EPI para Proteção Auditiva
			18.1.3.1. Protetor Auditivo
		18.1.4. EPI para Proteção Respiratória
		18.1.5. EPI para Proteção do Tronco
			18.1.5.1. Vestimentas
		18.1.6. EPI para Proteção dos Membros Superiores
			18.1.6.1. Luvas
			18.1.6.2. Creme Protetor
			18.1.6.3. Manga
				18.1.6.3.1. Braçadeiras
		18.1.7. EPI para Proteção dos Membros Inferiores
			18.1.7.1. Calçado
			18.1.7.2. Meia
			18.1.7.3. Perneira
			18.1.7.4. Calça
		18.1.8. EPI para Proteção do Corpo Inteiro
			18.1.8.1. Macação
			18.1.8.2. Vestimenta de Corpo Inteiro
	18.2. Placas de Sinalização de Segurança do Trabalho
	18.3. Extintores de Incêndio
	18.4. Sistema de Alarma
	18.5. Escadas e Saídas de Emergência
	18.6. Segurança Industrial na Legislação Brasileira
	18.7. Lava-Olhos
	18.8. Análise dos Equipamentos
		18.8.1. Pátio da Madeira
			18.8.1.1. Capacitação
			18.8.1.2. Treinamentos
				18.8.1.2.1. NR 12 – Máquinas e Equipamentos
				18.8.1.2.2. NR 13 - Caldeiras
		18.8.2. Cozimento
		18.8.3. Caldeira
			18.8.3.1. Situações de Emergência
			18.8.3.2. NR 12 - Fornos
			18.8.3.3. NR 12 – Caldeiras e Vaso Pressão
			18.8.3.4. NR 15 – Atividades Insalubres
	18.9. Lavagem da Polpa Marrom
		18.9.1. Evaporação Stripping
			18.9.1.1. NR 12 – Máquinas e Equipamentos
			18.9.1.2. NR 15 – Atividades Insalubres
			18.9.1.3. NR 25 – Resíduos Industriais
			18.9.1.4. NR 35 – Trabalho em Altura
		18.9.2. Caldeira de Recuperação
	18.10. Deslignificação
		18.10.1. NR 12 – Máquinas e Equipamentos
		18.10.2. NR 15 – Atividades Insalubres
		18.10.3. NR 25 – Resíduos Industriais
	18.11. Lavagem da Polpa
		18.11.1. NR 12 – Máquinas e Equipamentos
		18.11.2. NR 15 – Atividades Insalubres
		18.11.3. NR 25 – Resíduos Industriais
	18.12. Branqueamento
		18.12.1. NR 12 – Máquinas e Equipamentos
		18.12.2. NR 15 – Atividades Insalubres
	18.13. Secador
		18.13.1. NR 12 – Máquinas e Equipamentos
		18.13.2. NR 15 – Atividades Insalubres
	18.14. Projeto de Melhoria Contínua
19. Análise Ambiental do Processo
	19.1. Branqueamento
		19.1.1. Resíduos Orgânicos e Inorgânicos
		19.1.2. Resíduos Gasosos
		19.1.3. Resíduos Organoclorados Recalcitrantes e Altamente Tóxicos
		19.1.4. Controle no Processo de Branqueamento
			19.1.4.1. Controle dos Resíduos Orgânicos e Inorgânicos
			19.1.4.2. Controle de Substâncias Organocloradas Recalcitrantes
	19.2. Caldeira de Biomassa
		19.2.1. Carta de Controle
	19.3. Caldeira de Recuperação
		19.3.1. Carta de Controle
	19.4. Caustificação de Lama de Cal
	19.5. Caustificação de Licor Verde
		19.5.1. Carta de Controle
	19.6. Cozimento
		19.6.1. Carta de Controle19.7. Deslignificação
		19.7.1. Carta de Controle
		19.7.2. Mecanismos de Deslignificação Alcalina
	19.8. ETA
		19.8.1. Carta de Controle
	19.9. Evaporação Stripping
		19.9.1. Condensado Contaminado
		19.9.2. Condensado Intermediário
		19.9.3. Condensado Limpo
		19.9.4. Carta de Controle
	19.10. Extração para Secagem da Polpa
		19.10.1. Carta de Controle
	19.11. Lavagem da Polpa
		19.11.1. Carta de Controle
	19.12. Lavagem da Polpa Marrom
		19.12.1. Classificação de Resíduos
		19.12.2. Principais Tipos de Resíduos
		19.12.3. Objetivo
		19.12.4. Classificação da Depuração
		19.12.5. Dicas
		19.12.6. Tratamento de Rejeitos
	19.13. Oxidação de Licor Branco
		19.13.1. Carta de Controle
	19.14. Pátio da Madeira
		19.14.1. Carta de Controle
	19.15. Armazenamento dos Produtos Químicos do Branco
		19.15.1. Carta de Controle
APÊNDICES
A. Decreto Emissão de Ruídos
1. INTRODUÇÃO
A cadeia produtiva de celulose e papel é de grande importância na economia brasileira, devido ao impacto significativo que a mesma exerce sobre inúmeras outras cadeias produtivas. 
Esta cadeia se destaca por suas fábricas modernizadas, pela qualificação de profissionais, florestas altamente produtivas e a um trabalho que respeita os critérios de sustentabilidade. Ela é composta, basicamente, pela produção e extração da madeira, fabricação da celulose e fabricação do papel.
2. CONTEXTO HISTÓRICO
A invenção do papel foi anunciada pelo oficial da corte Chinês Ts’ai Lun, no ano de 150 e tem como origem o papiro, planta nativa dos pântanos egípcios. 
Os chineses usavam fibras de árvores e trapos de tecidos cozidos e esmagados para a fabricação de papel. A massa resultante era espalhada sobre uma peneira com moldura de bambu e um pano esticado e submetida ao sol para um processo natural de secagem.
No Brasil, o papel começou a ser fabricado em 1809, no Rio de Janeiro. E chegou a São Paulo com o desenvolvimento industrial proporcionado pela vinda de imigrantes europeus para trabalhar na cultura do café. Em sua bagagem, eles trouxeram conhecimento sobre o processo de produção de papel.
As Indústrias Brasileiras de papel e celulose adotaram o Kraft como processo de produção em prol das vantagens oferecidas e por ser um processo que se adequou no Brasil devido ao clima favorável, solo fértil e as matérias primas abundantes. 
Tal fato ajudou o país ocupar o segundo lugar no ranking dos países produtores de celulose de todos os tipos e ser o primeiro produtor mundial de celulose de eucalipto.
Há décadas, a indústria de celulose do Brasil desenvolve biotecnologia e engenharia genética para as suas florestas plantadas, o que favorece significativamente a produtividade florestal brasileira, levando as produtoras de celulose a um patamar extremamente competitivo quanto ao custo de produção, sendo o menor custo em nível mundial. 
Além disso, mais de 65% de toda a energia consumida pelo setor é autogerada no processo de produção de celulose, por meio da queima do licor negro, produzindo vapor.
3. OBJETIVO
Estudar, projetar e dimensionar todas as etapas para a construção de uma indústria química de Papel e Celulose.
4. IMPLANTAÇÃO FLORESTAL 
Para a implantação florestal deve-se considerar alguns pontos importantes.
4.1. Reconhecimento da área 
O reconhecimento da área tem por objetivo conhecer e avaliar as condições locais para garantir se atendem às exigências determinadas para o projeto a ser desenvolvido. 
4.2. Levantamento topográfico
Devem ser identificados os afloramentos rochosos, as depressões, os rios, os córregos, os pântanos e caracterização do relevo. 
4.3. Mapeamento do solo 
Análises físico-químicas de solo fornecem subsídios para o conhecimento da fertilidade, estrutura física, camadas adensadas, solo pedregoso, áreas sujeitas à erosão. O mapeamento é importante para a tomada de decisão sobre os métodos de preparo do solo e adubações.
4.4. Mapeamento da vegetação 
O mapeamento da vegetação caracteriza o tipo de vegetação predominante e descreve a existência de áreas destinadas à reserva. 
4.5. Reservas permanentes e legais 
De posse do mapa planialtimétrico e do mapeamento de solo e vegetação, devem ser determinadas às áreas de preservação permanentes e legais, devendo ser respeitado o Código Florestal Brasileiro (Lei nº 12.727, de 17 de Outubro de 2012) e seus decretos que regulamentam o assunto. 
4.6. Escolha da espécie 
As sementes preferencialmente devem ser provenientes de locais com características do clima, do solo e geográficas semelhantes às da área de plantio. Sementes melhoradas devem ser preferidas pois proporcionam plantios mais homogêneos. 
4.7. Estradas, aceiros e talhonamento 
A locação e a construção das estradas e aceiros definem o tamanho e a forma dos talhões e devem levar em consideração os aspectos de conservação do solo, proteção e colheita da floresta plantada. 
Em áreas de topografia plana deve-se atentar para os aspectos de proteção à floresta. Em áreas de topografia acidentada devem ser considerados os aspectos de conservação do solo e a futura colheita da floresta. 
As estradas constituem um dos pontos principais da infraestrutura de um projeto, devendo assegurar o transporte contínuo e seguro, desde a fase de implantação até a colheita. 
Os aceiros têm a função de proteção contra incêndios e vias de acesso. Eles devem ser mantidos sempre limpos, principalmente durante os períodos de maiores incidências a incêndios. 
5. LOCALIZAÇÃO
A localização foi estudada e estruturada visando o melhor dimensionamento da indústria, que tem médio porte e, também, a área de plantio da matéria prima que é o eucalipto. Baseado nos estudos preliminares e acordos financeiros, a área escolhida para dar partida a construção da indústria está localizada em Governador Valadares, Minas Gerais.
A cidade tem grandes áreas de sítios para plantio e instalação da indústria. Localização com fácil acesso a BR e grandes cidades na redondeza, estrategicamente escolhida por ter mercado consumidor alto e competidor direto.
Visando, futuramente, competir, em larga escala e com maior porte, com a Celulose Nipo-Brasileira S/A, mais conhecida por Cenibra, situada no município de Belo Oriente, localizada há cerca de 29 km de Ipatinga através da BR 381.
Figura 1: Localização da cidade de Governador Valadares em comparação a outras indústrias de Papel e Celulose em Minas Gerais. Fonte: Google Maps.
5.1. Escolha estratégica
O estado de Minas Gerais é um dos maiores estados com área plantada de eucalipto com 24,5% comparada ao Brasil, seguido dos estados de São Paulo (16,7%), Mato Grosso do Sul (15,5%), Bahia (10,8%) e demais estados (IBÁ, Bradesco, 2016).
O estado tem grande potencial para plantio devido ao clima tropical que favorece a produtividade das plantações.
5.2. Eucalipto e localização
O eucalipto escolhido é da espécie Eucalyptus grandis. Esta espécie é a base da indústria de papel e celulose no Brasil. 
É plantado principalmente na forma de híbridos com Eucalyptus urophylla. Estes híbridos são clones que apresentam alta produtividade.
6. TIPO DE EUCALIPTO
A espécie Eucalyptus grandis se adapta a solos arenosos, pobres e possui pouca exigência de água. Isso fez com que esteja distribuída em todas as regiões do país.
Sua madeira apresenta densidade baixa a média, apta à produção de celulose.
6.1. Revisão bibliográfica do eucalipto 
6.1.1. Eucalyptus grandis 
No Brasil, um dos primeiros trabalhos de pesquisa visando produção em laboratório de celulose sulfato a partir de madeira de E. grandis foi realizado por PEREIRA (1969). 
Comparada com celuloses de mesmo número de permanganato obtidas de madeira de E. saligna e. alba, a celulose do E. grandis apresentou-se de um modo geral semelhante ao primeiro. Recomendou ainda que dentro do manejo florestal nas condições reinantes do país, onde o corte dos povoamentos de eucalipto é realizado aos 7 anos de idade, fosse dado maior incentivo ao reflorestamento com E. grandis em vista de superioridade geral das propriedades físico-mecânicas de sua celulose principalmente quando comparadaàquela obtida de E. alba. 
SRIVASTANA & MATHUR (1964) utilizaram a madeira de E. grandis para a produção de papel para escrita e impressão a partir de celulose kraft. A celulose branqueada apresentou bom rendimento e propriedades consideradas satisfatórias.
Trabalhando em escala piloto GUHA, NATH & MATHUR (1969) observaram altas resistências à tração, arrebentamento e rasgo da celulose sulfato de madeira desta espécie e a indicaram para a fabricação de papel de escrever e imprimir. 
Visando a produção de papel de jornal MATHUR & SHARMA (1969) produziram em escala piloto celulose sulfato branqueada, soda a frio branqueada e pasta mecânica. Diversas amostras de papéis foram obtidas nas seguintes proporções: 50% de celulose sulfato e 50% de pasta mecânica; 30% de pasta mecânica, 40% de soda a frio e 30% de sulfato. Os papéis produzidos foram de qualidade satisfatória sendo que no primeiro caso apresentaram maiores resistências à tração, arrebentamento e rasgo. 
A viabilidade do uso da madeira de E. grandis para obtenção de celulose semiquímica pelo processo sulfito neutro (NSSC) foi destacada por GUHA et (1969). A celulose não-branqueada, inclusive apresentou uma alvura comparável à obtida pelo processo sulfito a partir de coníferas. 
6.1.2. Eucalyptus urophylla 
Segundo PRYOR (1971) o E. urophylla foi introduzido em 1919, em Rio Claro - SP, por Navarro de Andrade, sob o nome de E. alba. Os primeiros trabalhos com madeira de E. alba do Brasil foram conduzidos em 1927, no Forest Products Laboratory, Madison, EUA (1958) pelo processo soda a frio, em mistura com E. saligna, E. kertoniana e. tereticornis. A qualidade do papel de jornal obtido se mostrou comparável aos padrões, embora apresentasse baixa opacidade e reduzida penetração à tinta.
Estudos de laboratório com madeira desta espécie com idades de 5 e 7 anos mostrou uma certa superioridade das características de resistência da celulose não-branqueada proveniente da madeira mais jovem (PEREIRA, 1969).
A madeira de E. alba por apresentar uma maior densidade tem mostrado ser inferior quanto à resistência à tração, arrebentamento e dobramento, menor peso específico aparente e uma maior resistência ao rasgo quando comparado com o E. saligna e E. grandis a uma mesma idade. Sua grande vantagem é, apresentando rendimentos em celulose similares àquelas espécies citadas, necessitar de menores volumes de madeira por tonelada de celulose.
Visando, ainda, a produção de celulose sulfato a madeira de E. alba foi testada nos laboratórios da Companhia Portuguesa de Celulose. A qualidade se mostrou relativamente inferior quando comparada às celuloses obtidas a partir de madeiras de E. globulus, E. maidenii e E. saligna (QUEIROZ, 1972).
7. CAPACIDADE PRODUTIVA
A indústria possui uma capacidade produtiva de 1.000 mil toneladas de celulose por dia.
Para cálculo do valor da tonelada de celulose, parte-se do pressuposto que uma tonelada de madeira seca em estufa (105ºC), que com uma densidade média de 0,5 toneladas secas/m³ verde corresponde a 2 m³ de madeira sólida. 
As perdas e rendimentos que ocorrem ao longo do processo são, em médio, os seguintes:
· 1,5% de perda na produção e classificação de cavacos – sobram 0,985 toneladas absolutamente secas.
· 53% de rendimento na conversão dos cavacos em celulose kraft não branqueada – resultam 0,522 toneladas secas de celulose sem branquear.
· 97,5% de rendimento na deslignificação com oxigênio – resultam 0,509 toneladas secas.
· 95% de rendimento no branqueamento da celulose – resultam 0,4835 toneladas secas de celulose.
· 0,75 % de perda de fibras e de perdas na depuração da celulose – resultam 0,48 toneladas absolutamente secas de celulose branqueada e embalada. 
Porém a celulose não é comercializada com base no peso absolutamente seco, mas em umidade de 10% (que é aproximadamente a umidade de equilíbrio das folhas de celulose com a umidade do ar). 
Logo, 0,48 toneladas absolutamente secas correspondem a 0,5333 toneladas secas ao ar (a 90% de teor de secos e 10% de umidade). Assim, para se fabricar uma tonelada de celulose vamos necessitar de 1,876 toneladas absolutamente secas de madeira ou 3,75 m³.
Esses números variam conforme os rendimentos e perdas e com a densidade da madeira. 
Para fabricação de papel branco pode-se usar entre 0,7 a até 1 tonelada de celulose seca ao ar por tonelada de papel, isso varia com o tipo de papel (papéis higiênicos de alta qualidade são praticamente produzidos só com fibras de celulose, sendo que papéis de impressão podem conter grandes quantidades de cargas minerais - por exemplo o papel revestido tipo couché). 
O preço da tonelada de papel é baseado nos parâmetros de uma das maiores produtoras de Papel e Celulose do Brasil, a Suzano Papel e Celulose. 
No dia 15 de outubro de 2021, a Suzano Papel e Celulose anunciou aumento de US$30 por tonelada no preço lista da celulose fibra curta negociada na Europa, América do Norte e China, com novos valores válidos a partir de 1º de novembro.
O preço lista na Europa será de US$970 por tonelada. Na América do Norte, de US$1.160 por tonelada. Na China, o preço será de US$ 790 por tonelada.
A Suzano segue sua concorrente Fibria, que anunciou aumento de US$30 por tonelada para os três mercados, também com validade a partir de 1º de novembro.
8. NORMAS LEGAIS
Indústrias que fabricam celulose geram impactos ambientais que precisam ser controlados, como monocultura, alto consumo e contaminação de água e desmatamento (BOTTINI,2007) Partindo do princípio de que é possível aliar desenvolvimento econômico com responsabilidade ambiental, desde que se exerça a atividade de forma a minimizar os impactos gerados em cada fase do processo produtivo, esta atividade necessita de Licenciamento Ambiental.
Baseando-se na legislação ambiental vigente no Brasil, mais especificamente no que determina a Política Nacional do Meio Ambiente (Lei nº 6.938, 1981) e na Resolução Conama 237/97 (Dispõe sobre a revisão de a complementação dos procedimentos e critérios utilizados para o Licenciamento Ambiental), (Brasil, 1981). 
A Avaliação de Impactos Ambientais (AIA) é um instrumento preventivo que possui o objetivo de assegurar a execução de empreendimentos e projetos com alto grau de impacto ambiental seja analisado de forma a mitigar e reduzir os seus impactos. Através do AIA, surgem o Estudo de Impacto Ambiental e o Relatório de Impacto (EIA/RIMA), que são previstos na Resolução Conama 0001/86. Esses três mecanismos estão diretamente relacionados entre si e são a base para o licenciamento ambiental de atividades altamente poluidoras (Brasil, 2015)
Abaixo, a Figura XX mostra a relação entre o AIA, EIA/RIMA e o Licenciamento Ambiental:
Figura 2: Inter-relação do AIA, EIA/RIMA e Licenciamento Ambiental. Fonte: Elaborado pelo autor.
O empreendimento em questão caracteriza-se como atividade industrial, pertencente ao ramo de atividade de Fabricação de Celulose, Papel e Produtos de Papel, classificada de acordo com a CNAE-IBGE 2.0 – Classes Atualizadas (Classificação Nacional de Atividades Econômicas – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), como classe 1710-9 – FABRICAÇÃO DE CELULOSE E OUTRAS PASTAS PARA A FABRICAÇÃO DE PAPEL. 
Para a operação da unidade industrial de celulose será necessária à implantação de uma infraestrutura externa e interna de apoio que compreenderá estradas de acesso, linha de transmissão de energia elétrica, recebimento de insumos, captação e tratamento de água, tratamento e disposição adequada de efluentes e sistemas de tratamento e disposição de resíduos sólidos industriais. 
8.1. EIA – Estudo de Impacto Ambiental
Segundo a resolução CONAMA 001/86, o Estudo de Impacto Ambiental deverá ser elaborado por empreendimentos que requerem o licenciamento aos Órgãos competentes, tai como:
I. Estradas de rodagem com duas ou mais faixas de rolamento;
II. Ferrovias;
III. Portos e terminais de minério, petróleo e produtos químicos;
IV. Aeroportos, conforme definidos pelo inciso 1, artigo 48, do Decreto-Lei nº 32, de 18 desetembro de 1966;
V. Oleodutos, gasodutos, minerodutos, troncos coletores e emissários de esgotos sanitários;
VI. Linhas de transmissão de energia elétrica, acima de 230KV;
VII. Obras hidráulicas para exploração de recursos hídricos, tais como:
a. Barragem 159 para fins hidrelétricos, acima de 10MW, de saneamento ou de irrigação, 
b. Abertura de canais para navegação, drenagem e irrigação,
c. Retificação de cursos d’água, abertura de barras e embocaduras,
d. Transposição de bacias, diques;
VIII. Extração de combustível fóssil (petróleo, xisto, carvão);
IX. Extração de minério, inclusive os da classe II, definidas no Código de Mineração;
X. Aterros sanitários, processamento e destino final de resíduos tóxicos ou perigosos;
XI. Usinas de geração de eletricidade, qualquer que seja a fonte de energia primária, acima de 10MW;
XII. Complexo e unidades industriais e agroindustriais (petroquímicos, siderúrgicos, cloroquímicos, destilarias de álcool, hulha, extração e cultivo de recursos hídricos);
XIII. Distritos industriais e zonas estritamente industriais-ZEI;
XIV. Exploração econômica de madeira ou de lenha, em áreas acima de 100 hectares ou menores, quando atingir áreas significativas em termos percentuais ou de importância do ponto de vista ambiental;
XV. Projetos urbanísticos, acima de 100ha ou em áreas consideradas de relevante interesse ambiental a critério da SEMA e dos órgãos municipais e estaduais competentes estaduais ou municipais;
XVI. Qualquer atividade que utilizar carvão vegetal, em quantidade superior a dez toneladas por dia.
XVII. Qualquer atividade que utilizar carvão vegetal, derivados ou produtos similares, em quantidade superior a dez toneladas por dia (nova redação dada pela resolução n°11/86)
XVIII. Projetos Agropecuários que contemplem áreas acima de 1.000 ha ou menores. Neste caso, quando se tratar de áreas significativas em termos percentuais ou de importância do ponto de vista ambiental, inclusive nas áreas de proteção ambiental (Inciso acrescentado pela Resolução n°11/86).
XIX. Empreendimento potencialmente lesivos ao patrimônio espeleológico nacional. (Inciso acrescentado pela Resolução n°5/87).
Caso comprovada a obrigatoriedade de elaboração do EIA, o mesmo deverá ser elaborado por equipe multidisciplinar, e conter no mínimo as atividades listadas abaixo
I. Diagnóstico ambiental da área de influência, considerando: 
a. o meio físico; 
b. o meio biológico;
c. o meio socioeconômico; 
II. Análise dos impactos ambientais;
III. Definição das medidas mitigadoras dos impactos negativos;
IV. Elaboração do programa de acompanhamento e monitoramento dos impactos.
8.2. RIMA – Relatório de Impacto Ambiental
O EIA é um estudo completo, técnico e detalhado sobre os impactos do empreendimento, que será analisado pelo órgão ambiental competente. Já o RIMA deverá ser elaborado com linguagem de fácil entendimento, com gráficos, planilhas, mapas e descrição do empreendimento, para que haja análise das vantagens e desvantagens do projeto envolvendo a comunidade interessada e o público local. O RIMA irá refletir as conclusões do EIA, e deverá conter no mínimo as seguintes atividades: 
I - Os objetivos e justificativas do projeto;
II - A descrição do projeto e suas alternativas tecnológicas e locacionais;
III - A síntese dos resultados dos estudos de diagnósticos ambiental da área de influência do projeto;
IV - A descrição dos prováveis impactos ambientais da implantação e operação da Atividade;
V - A caracterização da qualidade ambiental futura da área de influência; 
VI - A descrição do efeito esperado das medidas mitigadoras previstas em relação aos impactos negativos;
VII - O programa de acompanhamento e monitoramento dos impactos; e 
VIII - Recomendação quanto à alternativa mais favorável.
8.3. Licenciamento Ambiental
Para Talden Farias (2013), o licenciamento ambiental é o instrumento mediante o qual o Poder Público procura controlar as atividades econômicas que degradam ou que simplesmente podem degradar o meio ambiente. As atividades econômicas potencial ou efetivamente causadoras de impactos ao meio ambiente, como qualquer outra capaz de interferir nas condições ambientais, estão sujeitas ao controle estatal. Ele consiste em uma série de procedimentos que analisa os fatores ambientais e objetiva assegurar o funcionamento do projeto e utilização de recursos dentro dos padrões permissíveis. Além de compatibilizar os processos de utilização de recursos naturais, o grande objetivo do Licenciamento Ambiental para os empreendimentos é a obtenção da Licença Ambiental, que autorizará o funcionamento do projeto.
Existem três tipos de Licenças Ambientais, e elas seguem um ciclo no processo em que uma é consequência da outra.
· Licença Previa (LP)
· Licença de Instalação (LI)
· Licença de Operação (LO)
O primeiro fator a ser considerado, buscando a Licença Prévia, é o local e a viabilidade do empreendimento. Como geralmente os projetos são de alta magnitude e complexidade, as companhias produtoras contratam uma empresa especializada em gerenciamento de projetos, esses por sua vez conduzirão o processo de licenciamento ambiental. 
	Após a conclusão do EIA\RIMA e sua divulgação para as partes interessadas, o requerimento das licenças ambientais se torna o principal ator na busca da iniciação das atividades. Para a indústria de Celulose e Papel, o requerimento das licenças determina condicionantes que devem ser atendidas em sua plenitude, levando em consideração a particularidade de cada empreendimento, projeto e região.
 
8.3.1. Licença Previa
Definida no art. 19 do Decreto nº 99.274/90 e no art. 8 da Resolução Conama 237/97, é a licença ambiental concedida na fase preliminar do planejamento do empreendimento ou atividade, aprovando sua localização e concepção, atestando a viabilidade ambiental, e estabelecendo os requisitos básicos e condicionantes a serem atendidos nas próximas fases de sua implementação. Ainda assim, essa licença não autoriza o início das obras e nem o funcionamento das atividades. Nesta etapa ainda podem ser requeridos estudos ambientais complementares, como EIA/RIMA, que será usado pelo órgão licenciador para definição das condições nas quais a atividade deve ser enquadrada.
Tanto o processo de produção de celulose, quanto o de papel são atividades que geram grandes impactos ambientais e geralmente esses sistemas são integrados (em uma mesma planta se produz celulose e papel) o que aumenta a intensidade dos impactos. O anexo VIII da Política Nacional do Meio Ambiente, classifica as Indústrias de Celulose e Papel como empreendimento de atividades potencialmente poluidoras e utilizadoras de recursos naturais, comprovando a obrigatoriedade na elaboração do EIA/RIMA.
8.3.2. Licença de Instalação
A Licença de Instalação, também definida no art. 19 do Decreto nº 99.274/90 e no art. 8 da Resolução Conama 237/97, vem a ser a licença ambiental que autoriza a instalação do empreendimento ou atividade de acordo com as especificações constantes dos planos, programas e projetos aprovados, incluindo as medidas de controle ambiental e demais condicionante
Para esse processo, serão avaliados principalmente os aspectos na criação da estrutura fabril, os equipamentos instalados e a alteração no meio. Em um complexo industrial de Celulose e Papel, os equipamentos e maquinários despendem uma grande quantidade de energia e insumos químicos para o processo produtivo. Alguns dos impactos negativos estarão nitidamente expostos, reforçando a criação e execução de condicionantes mitigadoras para os impactos. Ações como relacionamento com a comunidade, educação ambiental, e doações financeiras serão características das condicionantes. 
8.3.3. Licença de Operação
Essa licença, também definida nos mesmos artigos das outras duas, autoriza a operação da atividade ou empreendimento, após a verificação do efetivo cumprimento do que consta das licenças anteriores, com as medidas de controle ambiental e condicionantes determinados para a operação. Trata-se do ato administrativo conclusivopelo qual o órgão licenciador autoriza o início das atividades
O Start up da fábrica chamará atenção para riscos ambientais principalmente relacionados aos insumos químicos, emissões gasosas, uso da água, tratamento de efluentes, resíduos sólidos e ruídos. Após todos os controles ambientais serem testados e comprovados, bem como suas medidas mitigadoras, o empreendimento poderá iniciar suas operações
8.4. Lei de Outorga para uso Hídricos 
Em 8 de janeiro de 1997, foi criada a Lei nº 9.433, mais conhecida como Lei das Águas, que instituiu a Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH) e criou o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos (Singreh). Entretanto, foi a partir da Constituição de 1988 e, mais tarde a lei de 1997, que houve o reconhecimento da necessidade de proteger as águas dentro da estrutura global ambiental, a partir da gestão que se preocupasse em integrar os recursos hídricos ao meio ambiente, para garantir o desenvolvimento sustentável e à manutenção do meio ambiente ecologicamente equilibrado.
Nos vegetais, a água tem três funções principais: participar na reação da fotossíntese, ser transpirada pelas aberturas dos estômatos no processo de respiração e ser veículo para transporte (como seiva). Em conjunto, essas atividades metabólicas alimentam um ciclo completo da água que, após precipitar-se sobre o solo, é sugada pelas raízes, evaporada de volta para a atmosfera, precipitando-se novamente sobre o solo. Uma das frequentes ameaças endereçadas ao eucalipto refere-se ao seu consumo de água e seus consequentes impactos sobre a umidade do solo, os rios e os lençóis freáticos. 
A Presidência da República sanciona e promulga a seguinte outorga de direitos de uso de recursos hídricos:
Art. 11. O regime de outorga de direitos de uso de recursos hídricos tem como objetivos assegurar o controle quantitativo e qualitativo dos usos da água e o efetivo exercício dos direitos de acesso à água.
Art. 12. Estão sujeitos a outorga pelo Poder Público os direitos dos seguintes usos de recursos hídricos:
I. derivação ou captação de parcela da água existente em um corpo de água para consumo final, inclusive abastecimento público, ou insumo de processo produtivo;
II. extração de água de aqüífero subterrâneo para consumo final ou insumo de processo produtivo;
III. lançamento em corpo de água de esgotos e demais resíduos líquidos ou gasosos, tratados ou não, com o fim de sua diluição, transporte ou disposição final;
IV. aproveitamento dos potenciais hidrelétricos;
V. outros usos que alterem o regime, a quantidade ou a qualidade da água existente em um corpo de água.
§ 1º Independem de outorga pelo Poder Público, conforme definido em regulamento:
I. o uso de recursos hídricos para a satisfação das necessidades de pequenos núcleos populacionais, distribuídos no meio rural;
II. as derivações, captações e lançamentos considerados insignificantes;
III. as acumulações de volumes de água consideradas insignificantes.
§ 2º A outorga e a utilização de recursos hídricos para fins de geração de energia elétrica estará subordinada ao Plano Nacional de Recursos Hídricos, aprovado na forma do disposto no inciso VIII do art. 35 desta Lei, obedecida a disciplina da legislação setorial específica.
Art. 13. Toda outorga estará condicionada às prioridades de uso estabelecidas nos Planos de Recursos Hídricos e deverá respeitar a classe em que o corpo de água estiver enquadrado e a manutenção de condições adequadas ao transporte aquaviário, quando for o caso.
Parágrafo único. A outorga de uso dos recursos hídricos deverá preservar o uso múltiplo destes.
Art. 14. A outorga efetivar-se-á por ato da autoridade competente do Poder Executivo Federal, dos Estados ou do Distrito Federal.
§ 1º O Poder Executivo Federal poderá delegar aos Estados e ao Distrito Federal competência para conceder outorga de direito de uso de recurso hídrico de domínio da União.
§ 2º (VETADO)
Art. 15. A outorga de direito de uso de recursos hídricos poderá ser suspensa parcial ou totalmente, em definitivo ou por prazo determinado, nas seguintes circunstâncias:
I. não cumprimento pelo outorgado dos termos da outorga;
II. ausência de uso por três anos consecutivos;
III. necessidade premente de água para atender a situações de calamidade, inclusive as decorrentes de condições climáticas adversas;
IV. necessidade de se prevenir ou reverter grave degradação ambiental;
V. necessidade de se atender a usos prioritários, de interesse coletivo, para os quais não se disponha de fontes alternativas;
VI. necessidade de serem mantidas as características de navegabilidade do corpo de água.
Art. 16. Toda outorga de direitos de uso de recursos hídricos far-se-á por prazo não excedente a trinta e cinco anos, renovável.
Art. 17. (VETADO)
Art. 18. A outorga não implica a alienação parcial das águas, que são inalienáveis, mas o simples direito de seu uso.
8.5. Lei da Emissão de Carbono
As indústrias de papel e celulose respondem por 12% da energia total utilizada pelo setor industrial no Brasil, sendo que, destes, 95% são utilizados para a fabricação de papel, celulose e papel cartão. A energia é gerada basicamente por combustíveis: fósseis e biocombustíveis e neste sentido, essas indústrias acabam sendo uma das maiores contribuintes pelas emissões de carbono da área industrial (RUTH; DAVIDSDOTTIR, 1997). Conforme os dados divulgados pelo Ministério de Minas e Energia e pela Secretaria de Energia no Balanço Energético Nacional (BEN) (2007), o maior consumo do setor de papel e celulose se encontra na Lixívia, conforme disposto na tabela 01:
Tabela 1: consumo do setor de papel e celulose. (BEM,2007)
Contudo, segundo Ruth e Davidsdottir (1997), a eficiência energética, nestas industriais, melhorou de 38,32 milhões de Btu, por tonelada, em 1972, para 29,95 milhões de Btu, por tonelada de produção, em 1995. Este aumento 63 de eficiência se deu pelas melhorias em práticas de administração interna e em tecnologias existentes. Se por um lado a energia utilizada por tonelada diminuiu, por outro a demanda pelo papel é maior registrada em termos per capita no mundo. Desta maneira, na ausência de políticas eficientes sobre o clima, taxas de adoção de tecnologias e melhorias de eficiência na indústria combinadas com expansões de taxas de produção é provável que resulte no aumento de emissões de carbono (RUTH; DAVIDSDOTTIR, 1997). Todo o processo entre a implantação da floresta, corte e transporte da madeira, posteriormente, o descasque e processamento das toras para a obtenção das fibras para a celulose libera gás carbônico, mas numa quantidade menor. Entretanto, quando analisamos a vida útil do produto final, o papel, fica uma dúvida se, realmente, existe o anunciado benefício ao meio ambiente, conforme demonstrado na figura 01, baseado em 01 hectare de eucalipto.
Figura 3: fluxo do CO2. Fonte: international paper.
Na implantação de uma nova floresta, antes de ocorrer o dimensionamento do carbono, ocorre o inverso desta ideia, pois, quando se inicia o processo de preparo do solo, plantio, irrigação, adubação e manutenção florestal (desbaste e combate as pragas) ocorre liberação de carbono para a atmosfera.
Na figura, pode-se observar que na preparação/plantio da nova floresta há uma liberação de, aproximadamente, 320 quilos (0,32 tons) de CO2 por hectare de eucaliptos grandes plantado, pois é necessário o trabalho com equipamentos para preparo do solo, plantio, manutenção da floresta, irrigação, adubagem; e estes procedimentos são efetuados com a ajuda de máquinas movidas na maioria das vezes a óleo diesel.
Esta árvore possui aproximadamente 55% do seu peso em água, sendo assim sua matéria seca é de 192 quilos. A árvore de eucaliptos é composta de 49% do seu peso em carbono, conforme tabela 2, o que representa 94 quilos por unidade.
Tabela 2: Composição elementar do eucalipto. (Fonte: Bizzo 2007)
O peso de 1 quilo de carbono reage com 2,667 quilogramas de oxigênio e forma 3,667 quilogramas de CO2 , assim sendo, cada árvore de eucaliptos absorve a quantidade de344 quilos de CO2, conforme demonstrado na tabela 3:
Tabela 3: Peso do eucalipto. (Fonte: Bizzo 2007)
Na fase agrícola, efetua-se, primeiramente, uma emissão de CO2 no momento da implantação da nova floresta, pois é necessário efetuar o preparo do solo e o efetivo plantio, que, atualmente, são executados por meio mecânico (implementos agrícolas movidos a óleo diesel). O processo de colheita e transporte da madeira também geram emissões de gás carbônico. Entretanto, pelo estudo elaborado pela INTERNATIONAL PAPER, baseado em pesquisa própria e revisão da literatura do Ministério da Ciência e Tecnologia, fica explicito que o plantio e o corte de uma nova floresta, para o aproveitamento das toras na fabricação de celulose, conseguem mesmo, descontando as emissões necessárias nesses processos, ser um fixador de carbono significativo.
No anexo 01, segue a lei sancionada pelo presidente da república a respeito da emissão de carbono.
9. CELULOSE
O papel é formado por fibras celulósicas que se entrelaçam umas com as outras, garantindo sua resistência. A principal matéria-prima para a obtenção dessas fibras é a madeira. Além das fibras da madeira, também podem ser utilizadas as fibras de bambu, bagaço de cana, algodão, linho e sisal. 
Existem alguns processos de obtenção de celulose, o utilizado na fábrica é o método KRAFT. É um processo químico onde a madeira em forma de cavacos é cozida em um vaso de pressão (digestor), na presença de soda cáustica e sulfeto de sódio. 
9.1. Formação da celulose
As plantas realizam reações de fotossíntese, em que a água, o gás carbônico e a energia do sol, retida pela clorofila, produzem oxigênio e glicose, que é um carboidrato classificado como monossacarídeo. 
6 CO2(g) + 6 H2O(ℓ) + luz solar → 1 C6H12O6(aq) + 6 O2(g)
 As moléculas de glicose combinam-se formando polissacarídeos, que são polímeros de condensação naturais. Quando essa união ocorre por unidades de β-glicose, há a formação da celulose. 
Figura 4: Fórmula estrutural da glicose. Fonte: Fogaça (2018).
A celulose tem estrutura fibrosa e úmida, na qual se estabelecem múltiplas pontes de hidrogênio entre os grupos hidroxilas das distintas cadeias justapostas de glicose, tornando-as impenetráveis a água e, portanto, insolúveis, dando origem a fibras compactas que constituem a parede celular dos vegetais.
Dois tipos de celulose, com diferentes características físicas e químicas, são utilizados na produção de papel: celulose de fibra longa ou de fibra curta. A primeira, originária de espécies coníferas como o pinus, plantada no Brasil, tem comprimento entre 2 e 5 milímetros. Já a segunda, com 0,5 a 2 milímetros de comprimento, deriva principalmente do eucalipto. 
9.1.1. Celulose de fibra longa
Produzida a partir de florestas plantadas de eucalipto, a celulose de fibra curta é utilizada em diferentes tipos de papel, como os do segmento de tissue (papel higiênico, toalhas e guardanapos, principalmente), papéis de imprimir e escrever e papéis especiais. O Brasil segue como o maior produtor mundial de celulose de fibra curta.
9.1.2. Celulosa de fibra curta
Proveniente de florestas plantadas de pinos, a celulose de fibra longa confere propriedades como resistência a papéis dos segmentos de tissue (papel higiênico, toalhas e guardanapos, especialmente), papéis de imprimir e escrever, embalagens e papéis especiais (diversos tipos de filtros e embalagens especiais). 
A combinação das celuloses de fibra longa e curta resulta em papéis de alta qualidade, que podem aliar diversas propriedades, como maciez, opacidade e resistência, em um único produto.
10. FLUXOGRAMA
O fluxograma apresenta o método KRAFT com suas respectivas etapas e detalhamentos de processos, equipamentos, químicos, demanda energética e possíveis gargalos de processo.
Fluxograma 1 - Fluxograma geral do processo de Papel e Celulose.
Fluxograma 2 - Fluxograma geral do processo de Papel e Celulose.
1. 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
8. 
9. 
10. 
11. DIMENSIONAMENTO DE EQUIPAMENTOS E LOCAIS
11. 
11.1. Pátio de madeira
O processamento da celulose inicia-se pela etapa de recebimento da matéria-prima, onde a empresa recebe as toras de eucalipto, que são armazenados no pátio de madeira.
A máquina carregadeira transporta as toras para a mesa de abastecimento, que através das esteiras transportadoras encaminham as toras para os descascadores, em forma de tambor que está em constante rotação. A madeira fricciona-se contra a parede do descascador com as outras toras, onde ocorre a eliminação das cascas, folhas, galhos, areias e demais impurezas.
Este processo é necessário, pois estas impurezas podem atrapalhar no processo de cozimento, isto também reduz a quantidade de reagentes necessários e lavagem da polpa. Além disso, estes resíduos servem de biomassa para a caldeira.
Após o descascamento a madeira é transportada através das esteiras transportadoras para o picador de madeiras. O picador possui lâminas em seu interior que cortam a madeira reduzindo seu tamanho e transformando em cavacos que devem possuir dimensão de 5 a 50mm limitadas e uniformes.
Os cavacos apresentam uma variedade de tamanhos e espessuras que podem diminuir a qualidade do produto final e também a economia nos digestores. Por isso, os cavacos são encaminhados para peneiras que possuem diâmetros pré-definidos, onde os cavacos são selecionados. Os cavacos com tamanhos menores voltam para os picadores, e os cavacos com tamanhos menores seguem para biomassa da caldeira. Os cavacos com tamanhos adequados seguem para uma pilha que posteriormente serão encaminhados para o digestor, onde irão ser cozidos.
O resíduo industrial, as cascas, constituem de 10 a 20% da madeira total processada, podendo ser utilizado, como combustível para geração de vapor necessário ao processo. 
O pátio de madeira tem grande dimensão devido a quantidade de toras e pilhas de cavacos, ou seja, a empresa, em geral, necessita de um espaço com 10.000m2.
11.2. Descascador
Dentre os diversos tipos de descascadores, o mais interessante para a atividade é o tipo tambor, que é de material metálico e cilíndrico, com a parte interior giratória. O funcionamento se dá devido ao atrito entre os cavacos. 
O fator limitante é que cada tora toma mais ou menos o mesmo tempo para ser descascada, independente do eu volume. Quando a floresta tem bom volume, com toras de diâmetros médios de 20 cm, a produtividade de cada máquina atinge 45-50m3/hora. Quando a floresta é pobre de volume, com diâmetros de toras entre 10 a 12 cm, a produtividade da máquina é reduzida a 15-20 m3/hora. Outro fator limitante é que as toras não podem ser muito longas, em geral de 2 a 2,5 metros.
O tempo de residência dentro do tambor varia de 30 a 90 minutos. Em geral, os tambores são bem largos em diâmetro, que variam entre 4 a 8 metros e longos de comprimento, entre 20 a 40 metros. E tem consumo médio de 300 a 1.00 KW. E a quantidade necessária é de 10 descascadores do tipo tambor. 
11.3. Picador
Picador de disco de múltiplas facas é o mais utilizado industrialmente, o qual consiste de um disco rotativo reforçado de aço, munido de facas (lâminas de corte) distribuídas na área de uma de suas faces. O disco tem um diâmetro que varia de 70 a 450 cm e pode ser equipado com 4, 8, 10, 12 ou mais facas.
O ajuste das facas permite regular o tamanho dos cavacos, os quais são obtidos pelo impacto da tora com as facas, deixando o picador através de fendas existentes no disco. A velocidade de rotação do disco será regulada em função do diâmetro do disco e do número de facas. Por exemplo, para um disco com 214 cm de diâmetro, com 12 facas, a velocidade recomendada é de 450 rpm.
11.4. Estocagem
Consiste no armazenamento dos cavacos em forma de pilha ao ar livre. As vantagens do estoque de cavacos perante o de toras são as seguintes: maior facilidade no manuseio, maior disponibilidade de cavacos e redução de mão-de-obra no pátio.
11.5. Parâmetros
· Capacidade de 1.000 toneladas por dia.
· Quantidade de madeira contendo casca para abastecimento: 4.000 m3/dia.
· Peso seco demadeira: 1.800 toneladas/dia.
· Peso seco da casca: 165 toneladas/dia.
· Casca (85% de remoção): 140 toneladas/dia.
· Casca a 45% de consistência: 310 toneladas/dia.
· Densidade a granel da casca fragmentada (aparente): 70 Kg/m3.
· Densidade a granel da casca contendo madeira fragmentada: 75 Kg/m3.
· Perda de madeiras: 63 toneladas/dia.
· Casca nos cavacos ao digestor: 22,5 toneladas/dia.
· Madeira na biomassa total: 63 toneladas em 203,25 toneladas de biomassa total.
· Volume de biomassa fragmentada: 1.350 m3/dia.
· Peso úmido da biomassa total (45% de consistência): 450 toneladas/dia.
11.6. Cozimento
O cozimento consiste na transformação (desintegração) da madeira em celulose na presença de produtos químicos, pressão (8 kgf/cm2) e temperatura (165 °C), promovendo a individualização das fibras, a remoção da lignina que as une entre si e a menor degradação possível dos polissacarídeos.
O cozimento se refere a submeter os cavacos de madeira a uma ação química do licor branco forte e do vapor d’água no digestor a fim de dissociar a lignina entre a fibra e a madeira. Esse processo pode ocorrer em dois meios: alcalino (Kraft e Soda) e ácido (Sulfito). 
No processo contínuo, os cavacos e o licor são alimentados continuamente no digestor e atravessam zonas de temperaturas crescentes, até atingir a zona de cozimento, onde a temperatura é mantida constante. 
O digestor contínuo é um vaso de pressão, com altura aproximada de 60 m, onde os cavacos e licor branco forte são introduzidos continuamente pela parte superior. O tempo total do cozimento da madeira é de 120 minutos, e realiza-se do topo até o centro do digestor. 
Do centro até a parte inferior, realiza-se uma operação de lavagem, a fim de se retirar a solução residual - o licor preto fraco (licor branco forte usado no cozimento mais lignina dissociada da madeira), que será utilizado como combustível na caldeira de recuperação.
No final do processo de cozimento o licor branco é transformado em licor preto (licor branco + lignina dissolvida), sendo enviado a uma unidade de recuperação de produtos químicos, onde é recuperado, retornando ao cozimento.
Figura 5: Digestor.
No cozimento “kraft” há variáveis associadas à madeira e ao processo. As associadas com a madeira são: 
· Tipo e espécie de madeira;
· Idade da madeira;
· Uniformidade;
· Densidade básica;
· Características das fibras.
Características da madeira. As variáveis associadas ao processo de cozimento são:
· Carga de álcali: é a quantidade de químicos NaOH e Na2S proporcional à quantidade de madeira. A taxa de adição varia bastante de fábrica para fábrica. Usualmente, esta taxa é expressa como porcentagem de álcali ativo (AA) em relação à madeira: tonelada de AA/tonelada de madeira, ou porcentagem de álcali efetivo (AE) em relação à madeira: tonelada de AE/tonelada de madeira. Observação: É importante que todo cavaco, esteja envolvido com a carga de álcali contida no licor, porém, sem muita diluição (volume excessivo).
· Concentração: As concentrações podem sofrer variações, mantendo-se a carga de álcali constante, mediante mais ou menos diluição. Concentrações baixas ou altas devem ser evitadas, pois, prolongam o tempo de cozimento ou interferem na uniformidade, respectivamente. Uma concentração mínima é necessária para manter os compostos dissolvidos em solução. 
· Sulfidez: A presença de sulfeto acelera a deslignificação, permitindo obter polpas com fibras mais resistentes para um mesmo grau de deslignificação. A sulfidez é expressa percentualmente em relação ao álcali ativo: S= (Na2S / NaOH + Na2S) x 100%. Utiliza-se normalmente uma sulfidez de até 30% para coníferas e 20% para folhosas. 
· Tempo e temperatura: o tempo e a temperatura são variáveis interdependentes, ou seja, quanto maior a temperatura, menor o tempo de cozimento. O cozimento precede normalmente na temperatura entre 150 a 160ºC onde o tempo de cozimento não é tão prolongado e a degradação da celulose, é mínima.
· Fator H: Cozimentos com diferentes combinações de tempo e temperatura para um mesmo fator H e com as demais condições constantes devem produzir pastas com teor de lignina e rendimento semelhantes. É uma variável que relaciona a temperatura e o tempo de cozimento, utilizado frequentemente como variável de controle. O fator H normalmente está em torno de 700 para as folhosas e de 1.500 a 2.000 para as coníferas. 
11.7. Equipamentos
1. 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
8. 
9. 
10. 
11. 
11.1. 
11.2. 
11.3. 
11.4. 
11.5. 
11.6. 
11.7. 
11.7.1. Caldeiras 
Os processos mais importantes para se compreender o funcionamento de uma caldeira de recuperação química são: 
· Sistema de ar; 
· Sistema de gases de combustão; 
· Sistema de água e vapor; 
· Sistema de licor negro e cinzas; 
· Sistema de óleo ou gás natural;
· Sistema de licor verde;
· Sistemas de equipamentos auxiliares. 
Assim, a Figura xx, identifica alguns dos componentes responsáveis pelo funcionamento dos sistemas que serão explicados nos itens em seguida.
Figura 6: Caldeira
11.7.1.1. Sistema de ar
O licor negro é constituído por materiais orgânicos e inorgânicos que reagem dentro da fornalha durante a combustão. Com o aumento da quantidade de matéria orgânica do licor negro, maior a quantidade de ar necessária por unidade de sólido seco de licor negro. Os requisitos principais para o sistema de ar da caldeira são uma distribuição efetiva e uma mistura máxima de ar com os gases de combustão. 
Ar é tipicamente injetado por diversas elevações horizontais para garantir a combustão completa e minimizar as emissões. 
Além disso, equipamentos de medição de temperatura e pressão são instalados nos locais apropriados. O fluxo de ar é controlado através de dampers nas aberturas da fornalha e pelo controle dos sopradores de ar. O fluxo de ar através dos sopradores pode ser controlado por dampers no duto, mudança de velocidade de rotação dos mesmos e outros métodos.
11.7.1.2. Sistema de gases de combustão
Para Vakkilainen (2005), o sistema de gases de combustão transporta material queimado da fornalha até a atmosfera de maneira segura. Os gases passam da fornalha pelas superfícies dos trocadores de calor. Os gases fluem por dutos e através de ventiladores até o precipitador eletrostático. 
A vazão natural dos gases não é o suficiente para a saída de todo o gás, então uma vazão induzida por ventiladores é aplicada. Essa vazão também controla a passagem de gases através da fornalha e a pressão dela no nível dos injetores de licor deve ser mantida abaixo da pressão da fornalha. O precipitador eletrostático e outros equipamentos de redução de emissões são empregados para diminuir a poluição, pois separam as cinzas do gás de combustão.
11.7.1.3. Sistemas de água e vapor
A circulação de água e vapor na caldeira começa com água de alimentação de baixa pressão e termina com vapor de alta pressão e temperatura. Os sistemas de circulação transportam, pressurizam, pré-aquecem, vaporizam e superaquecem a água até formar o vapor nas condições desejadas.
A figura 7 representa um sistema de água e vapor em caldeiras de tubulão único. 
Figura 7: Sistema de água vapor.
Para uma operação confiável da caldeira, a água de alimentação deve ter baixo teor de oxigênio e minerais. 
O sistema de água de alimentação consiste de um tanque de alimentação, desaerador, bomba de água de alimentação para caldeira, válvulas de controle e o sistema de tubulações. A água de alimentação é introduzida primeiramente no economizador, que recupera calor dos gases de combustão e o utiliza para pré-aquecer a água até uma temperatura próxima da ebulição. 
As superfícies internas de caldeiras de recuperação ficam facilmente incrustadas, então o fluxo dos gases utilizado costuma ser na vertical, de preferência em sentido contrário ao da passagem da água. 
A água do economizador é utilizada para gerar arrefecimento ou dessuperaquecimento do vapor. A água então flui para o tubulão de vapor, onde água e vapor são separados por gravitação, ciclones separadores e screens. Downcomers, que nada mais são do que tubulaçõesdescendentes, levam água saturada até as superfícies evaporativas.
11.7.1.4. Sistemas de licor negro e cinzas
O licor negro é bombeado do tanque de licor negro concentrado e passa por uma tubulação que faz a injeção do mesmo para a fornalha. 
A função dessa tubulação é de garantir uma vazão igual para todos os injetores. Em alguns casos, as cinzas do precipitador são misturadas ao licor de teor sólido de aproximadamente 50% e enviadas ao sistema de evaporação. Esse sistema de recuperação de cinzas ajuda na operação com alto teor seco. 
O sistema de licor deve fazer medições de vazão, temperatura e pressão. Para o controle de temperatura utiliza-se um aquecedor de licor, que pode ser feito diretamente com vapor ou indiretamente com trocadores de calor. 
O sistema deve ser realizado com diversas recomendações padronizadas e de segurança, para evitar falhas no sistema e riscos de incêndio e explosão interna ou externamente. 
As cinzas necessitam de sistemas de transporte por roscas ou outros sistemas e seu fluxo é controlado com alimentadores rotativos. Elas podem ser manipuladas em estado seco ou diluídas 
De acordo com o CBC Indústrias Pesadas S.A. (1985), o sistema de injeção de licor negro apresenta seis bicos de injeção de licor para a fornalha. A pressão de injeção varia de 34 0,6x10⁷ a 1,0x10⁷ kgf/m²kg e temperatura de aproximadamente 125°C. As lanças e o bico são fabricados em AISI-316L ou equivalente.
11.7.1.5. Sistemas de óleo ou gás natural
De acordo com Vakkilainen (2005), sistemas utilizados para os procedimentos de partida e parada podem utilizar um ou mais combustíveis. 
Cada combustível utilizado requer seu próprio sistema fechado. Sistemas de óleo possuem sistemas de segurança internos. Cada queimador precisa de um monitoramento de chama próprio. Arranjos com válvulas duplas podem ser utilizados para garantir o fechamento da linha de óleo. 
Para óleo combustível pesado, é preciso diminuir sua viscosidade através de aquecedores. Para garantir atomização suficiente, ar pressurizado ou vapor são utilizados. 
Caso gás natural seja utilizado como combustível, um sistema de ventilação é utilizado para impossibilitar vazamentos de gás para a fornalha. A utilização de gás natural é mais interessante para os operadores da caldeira por apresentar um tempo de resposta maior durante a queima do que o óleo.
11.7.1.6. Sistemas de licor verde
A mistura de matéria inorgânica fundida em água gera calor. Esse calor deixa o tanque em forma de vapor, que pode carregar partículas de licor. 
Para evitar formação de grande volume de gases, cinzas são utilizadas em mistura com líquido alcalino. 
O smelt que deixa a caldeira é resfriado por água a 60°C que circula pelo sistema. Esse sistema, apesar de não muito complexo, requer grande cuidado para evitar o aprisionamento dos gases formados, levando ao aumento de pressão interna do tanque dissolvedor.
11.7.1.7. Sistemas de equipamentos auxiliares
Existem diversos sistemas auxiliares empregados nas caldeiras de recuperação. Sistemas de limpeza de bocais dos níveis de entrada de ar, pirômetros para medição de temperatura, ventilação de ar, pré-aquecedor de vapor, entre outros. 
O precipitador eletrostático é um sistema auxiliar de grande importância. Gases de combustão carregando cinzas fluem por superfícies coletoras. 35 fios suspensos sobre superfícies onde as cinzas se acumulam são carregados negativamente (eletrodos), enquanto que as superfícies são carregadas positivamente (cátodos). 
Assim, as cinzas ficam eletricamente carregadas, sendo atraídas pelas superfícies onde acabam se depositando. O tanque de mistura recebe cinzas do precipitador eletrostático, dos economizadores e da caldeira, misturando-as com licor negro com teor entre 50 e 65%. 
As cinzas de caldeiras de recuperação são ricas em químicos reutilizáveis, principalmente sulfato de sódio. Entre 5 e 12% do fluxo de teor seco do licor negro está nas cinzas. Maiores fluxos de cinzas correspondem a maiores teores secos do licor. 
O licor negro do tanque de mistura era reenviado para a caldeira em sistemas antigos. Hoje, ele é enviado primeiramente para a evaporação para não enviar licor de baixo teor seco ao sistema. 
A mistura deve ser feita seguindo parâmetros exatos, pois se a quantidade de teor seco dentro do tanque for maior ou menor que a recomendada, pode-se ter problemas de dificuldade de retirada de licor do misturador ou problemas de incrustação na evaporação. 
A mistura de cinzas com licor ocorre a uma temperatura considerável, gerando formação de gases não condensáveis que devem ser retirados do tanque de maneira apropriada. A temperatura de operação do tanque de mistura é de aproximadamente 115°C e todas as suas superfícies são insuladas para evitar condensação e entupimento.
11.7.2. Calcinadores 
Para se converter licor verde em licor branco, a cal é um componente essencial. Ela é misturada a água e então adicionada ao licor verde, reagindo e transformando-o em licor branco. 
A cal adicionada não é perdida, pois ela será regenerada no forno de cal. Os caustificadores juntamente com os equipamentos da queima, formam o chamado ciclo da lama. 
Figura 8: Calcinador
O objetivo principal da calcinação é regenerar a cal. 
A cal regenerada servirá de químico auxiliar no processo de regeneração do hidróxido de sódio e sulfeto de sódio. 
Figura 9: Forno de Cal.
	
11.7.2.1. Forno de cal
Tubo de aço de grandes dimensões, revestido internamente com tijolos refratários. 
Possuem leve inclinação, que facilita o movimento do fluido no interior do tubo.
Temperatura interna na zona de queima acima de 1000ºC.
Velocidades típicas: 0,5 a 2 RPM, com controle de velocidade.
Possui sistema de emergência para evitar parada do forno quando quente.
Tempo de retenção do fluido dentro do forno entre 2 e 4 horas.
Figura 10: Calcinação
Figura 11: Partes de um calcinador.
11.7.1. 
11.7.2. 
11.7.3. Lavagem de poupa marrom
O produto da etapa de polpação é composto por fibras de celulose e o licor preto diluído. Neste licor, encontram-se impurezas como compostos inorgânicos e orgânicos oriundos da matéria-prima (madeira), tais quais a hemicelulose, lignina e carboidratos, além do licor de cozimento e particulados residuais considerados contaminantes.
Dessa forma, o licor passa por uma etapa de lavagem da polpa definida como uma separação heterogênea entre o meio fluido (licor negro) e meio com particulados sólidos (polpa celulósica), a mesma ocorre através de um meio filtrante que permite apenas a passagem da fase fluido. No caso da Lavagem da Polpa Marrom, há a separação do licor preto diluído da polpa de celulose e a eficiência dessa etapa deve-se a uma conformidade das características da polpa quanto a etapas posteriores, como a de branqueamento (quando necessária) ou a de secagem da polpa, utilizando a menor quantidade de água limpa ou recirculada do processo.
Dentre os principais objetivos dessa etapa estão a remoção de materiais orgânicos oriundos da madeira e dos compostos inorgânicos insolúveis presentes no licor proveniente da etapa de cozimento, além da recuperação de constituintes substâncias presentes na madeira para uso como combustível, com o menor emprego de água permitido. É relevante um controle eficaz do volume de água devido ao excesso causar um maior consumo de energia para evaporação durante a recuperação de sais no licor preto diluído, enquanto a falta resultaria em uma maior necessidade de produtos químicos no branqueamento e geraria inconvenientes na produção do papel. 
Essa etapa é de grande importância devido a uma redução na necessidade de químicos em etapas posteriores (branqueamento) e consequente diminuição: do custo de produção; da emissão de gases poluentes; e da concentração indesejada de compostos químicos presentes em efluentes, que podem ser prejudiciais ao meio ambiente.
Dessa maneira, a polpa retirada dos digestores entra no tanque de descarga constituindo-se basicamente de uma suspensão de fibras (metade da substância seca da matéria-prima) no licor de cozimento(lignina dentre outros componentes da madeira dissolvidos). Para separação dessas fibras do licor com melhor eficiência, analisa-se esse processo nos níveis de micro e macro mecanismos.
Os micromecanismos consideram a presença de licor retido nas paredes das fibras e para remoção do mesmo observam-se os três fenômenos: difusão, compressão e inchamento. A difusão possibilita que as moléculas de licor presentes no interior das fibras se movimentem entre as paredes da fibra com maior eficácia, quanto maior a temperatura (acima de 70ºC), a diferença de concentrações de licor (entre o interior e o exterior das paredes das fibras), menores espessuras do filme de licor ao redor da fibra e menores compostos presentes descrevem uma melhor e mais rápida difusão. No caso da compressão, a prensagem promove uma secagem maior que 18%, algo desejável no processo. Enquanto o inchamento relaciona-se com o pH: quão mais ácido o meio, mais comprimido é a parede da fibra e consequentemente mais fina e mais rápida a passagem do licor.
Ao passo que, ao considerar os macro mecanismos, são discutidos a extração e o deslocamento, onde há basicamente a remoção do licor preto do meio. Enquanto na extração há uma etapa com diluição e mistura e em seguida, remoção desse licor, no deslocamento, se borrifa um líquido sobre a manta celulósica com menor concentração de sólidos solúveis que o licor original, através desse mecanismo, o licor retido na fibra é expulso para infiltração do líquido menos concentrado e então removido para etapa posterior, espera-se deslocamento total do licor contido na manta de celulose. Ambos os mecanismos, são utilizados em lavadores industriais também sob diferentes combinações, porém nenhuma das etapas apresenta eficácia completa na remoção dos sólidos dissolvidos completa em apenas um estágio de lavagem.
Dessa forma, recomenda-se que os estágios (filtros rotativos especiais) nos quais é passada a polpa sejam colocados em série, enquanto a lavagem com o líquido deve ocorrer em contra-corrente e em fluxo cruzado, conforme é apresentado na Figura Y, de maneira que todas as etapas sejam lavadas com um líquido com a concentração de sólidos solúveis sempre menor que o do licor naquela etapa e o último estágio do processo terá melhor qualidade de licor para limpeza. Nessa etapa, a mistura de polpa celulósica e licor negro é espalhada sob uma correia que se movimenta através dos 4 estágios transferindo a lignina e os produtos orgânicos sob o meio filtrante, através de uma filtração a vácuo e aspersão de água de modo uniforme sobre a manta de celulose espalhada na correia. Cada um dos estágios apresentados na Figura Y representa um equipamento da etapa de lavagem no qual podem utilizar diferentes combinações de mecanismos, como: diluição, extração, deslocamento e prensagem da polpa (mais comuns).
Figura 12: Lavagem contra-corrente. Fonte: POLOWSKI, 2012.
Finalizada essa etapa, a polpa limpa é direcionada para o processo de fabricação do papel, enquanto o licor é retirado para ser concentrado e por meio da sua queima, gerar energia.
11.7.3.1. Variáveis do Processo
As variáveis que interferem no processo são apresentadas na tabela 4 abaixo, sendo aquelas destacadas na segunda coluna em negrito como as que mais influenciam na etapa da lavagem.
	Características da polpa
	Processo de polpação (alcalina ou ácida)
	
	Índice de drenabilidade (ºSR)
	
	Espécie de madeira (coníferas ou folhosas)
	Licor (água) para os chuveiros
	Temperatura
	
	Distribuição
	
	Modo de aplicação
	Formação e espessura da manta de polpa
	Taxa de alimentação específica
	
	Consistência na tina
	
	Velocidade de rotação
	Variáveis Operacionais
	Fator de diluição
	
	Temperatura da polpa
	
	Ar presente na polpa
	
	Teor de sólidos no licor
	
	Malha da tela
	
	Incrustação na tela
Tabela 4: Parâmetros e variáveis operacionais que afetam a eficiência na transferência de massa dos sólidos na lavagem da polpa marrom. Fonte: adaptado de SENAI-CETCEP. 
11.7.4. Recuperação Química
A etapa de Recuperação Química tem como principal objetivo a regeneração dos produtos químicos utilizados na etapa de geração do licor de cozimento e se subdivide em outras três: evaporação, caldeira de recuperação e caustificação. Todas estas representadas no fluxograma da Figura 13 a seguir:
Figura 13: Fluxograma da etapa de Recuperação Química. Fonte: MENDES, 2013.
11.7.5. Evaporação
De maneira a reduzir custos com a evaporação da água do licor negro, o teor do líquido deve ser o mínimo, deste modo, a concentração de sólidos secos no licor para a queima na caldeira de recuperação deve ser em torno de 65 a 75% (mais recentemente, há operações com mais de 80% em sólidos), porém o licor chega na planta de evaporação com esses valores por volta de 13 a 18%. Além disso, caso a queima do licor negro riscos de explosões, devido ao contato entre o smelt e a água.
Diante disso, o licor preto diluído que sai da lavagem é encaminhado para o Sistema de Evaporação de Múltiplos Efeitos, cujo intuito é elevar a concentração de sólidos solúveis presentes no licor, resultando no que é conhecido por licor preto forte. Esse sistema se baseia em trocadores de calor (geralmente são de casco e tubos) ligados em série onde ocorre a passagem do licor negro, utilizando vapor como fonte de calor. Dependendo do fluxo, o evaporador pode ser denominado como sendo de filme ascendente (Figura B), caso o licor flua de baixo para cima ou, descendente (Figura C) em fluxos contrários. Sendo este último citado geralmente sendo utilizado em casos de alta concentração de sólidos no licor (acima de 50-55% de sólidos), o que resulta em uma alta viscosidade, impossibilitando caso o processo esteja em fluxo ascendente, porém, a uma temperatura de 125ºC, é possível bombeá-lo mesmo com alto teor de sólidos.
Figura 14: (a esquerda). Evaporador de filme ascendente. Fonte: DIEL, 2013.
Figura 15: (a direita). Evaporador de filme descendente. Fonte: DIEL, 2013.
Na evaporação em um único estágio, admitindo que o vapor entra no evaporador no seu ponto de ebulição, a demanda de vapor é próxima ou supera a de quantidade de água presente no licor que é ebulida. Na verdade, nesse sistema de evaporação de efeitos múltiplos, o vapor produzido no estágio (trocador(es) com uma mesma pressão) n é utilizado como fonte de aquecimento para o estágio n+1. Similarmente, haverá ume economia quanto a um menor consumo de vapor em um sistema de múltiplos efeitos (evaporadores em paralelo) quando comparado a um evaporador com apenas um efeito.
De acordo com a temperatura de alimentação do evaporador, é definida a entrada do licor na alimentação, que pode ocorrer por três formas: direta (Talimentação alta), inversa (Tlicor >Talimentação) ou mista (Tlicor próxima à Talimentação). Outro fator a se observar é a formação de espuma no licor, o que prejudica a troca térmica, por isso, recomenda-se remover o sabão presente no meio em uma concentração de 27 a 30%, temperatura de 60 ºC e utilizando uma alimentação mista. Inclusive, uma maneira de conter esse problema com a formação de espumas oriundo da madeira é a adição de licor mais concentrado no licor fraco. Na verdade, uma outra grande causa de problemas são as incrustações, que podem reduzir o coeficiente global de troca térmica (U) e a taxa de transferência de calor do efeito nos evaporadores, uma solução para este caso é o uso de cinzas e pó oriundos do precipitador (na caldeira de recuperação).
No final da etapa de evaporação, o condensado “sujo” (mais contaminado com componentes orgânicos) passa pela torre de stripping, na qual componentes voláteis (metanol, compostos orgânicos com enxofre) são vaporizados. Se trata basicamente de um vaso no qual os líquidos com os gases descendem no vaso de pressão, enquanto um fluxo ascendente composto por uma mistura de vapor e gases não-condensáveis sobe em contracorrente. Esse equipamento precisa de um fluxo de vapor de 20% do condensado a ser limpo, no entanto grande parte desse vapor é possível ser reaproveitado.
Em suma,o produto de saída da torre de stripping é vapor d’água, metanol (35 a 45%) e compostos contendo enxofre, sendo o metanol plausível de ser removido através de destilação.
11.7.6. Caustificação	
Nessa etapa, o licor verde contém basicamente sulfeto de sódio (Na2S) e carbonato de sódio (Na2CO3), sendo este essencial na etapa do cozimento, quando convertido novamente em hidróxido de sódio (NaOH) (MENDES, 2013; DIEL, 2013). Desta maneira, promove-se a caustificação do licor verde através da adição de cal, composto que apresenta na maior parte (90%) da sua composição, o óxido de cálcio (CaO), essa transformação ocorre através de duas reações simultâneas:
CaO + H2O → Ca(OH)2 (1)
	
Com a reação de hidratação da cal (1) por meio da água presente no licor verde, o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) formado reage com o carbonato de sódio (espécie inerte na etapa do cozimento) na reação de caustificação (2):
Ca(OH)2 + Na2CO3 → 2 NaOH + CaCO3 (2)
 Após essas transformações químicas, há a separação física através da filtração, onde são reservados tanto o licor branco para retornar para etapa de digestão da madeira, quanto o carbonato de cálcio, que é retirado sob a forma de lama e encaminhada ao forno de cal para recuperação descrita na reação abaixo (3), sendo esta cal reutilizada na reação de hidratação ou apagamento, o que encerra a etapa de recuperação de reagentes químicos (MENDES, 2013; DIEL, 2013).
CaCO3 → (calor) → CaO + CO2
11.7.7. Deslignificação
A deslignificação é o processo que se trata da retirada da lignina do tecido lenhoso da madeira. A lignina é o polímero que dá resistência mecânica e química e cor a madeira, sendo necessária a sua remoção para a produção de papel.
No processo Kraft a remoção da lignina é feita tradicionalmente pela digestão de aparas da madeira com uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) e sulfeto de sódio (Na2S) em alta pressão e temperatura. A solução de NaOH e Na2S dissolve a lignina que interliga as fibras da celulose. Há também um processo mais recente que é feito com oxigênio e solução alcalina em alta pressão e temperatura seguido de um processo de lavagem, que remove mais lignina e diminui o grau de branqueamento necessário posteriormente.
11.7.7.1. Equipamentos
Figura 16: Digestor.
Os digestores geralmente são descontínuos, com volume variando entre 60 m³ e 180 m³, operam a uma temperatura de 160ºC a 180ºC elevada gradualmente, por 2 a 6 horas a uma alta pressão que pode variar desde 87,02 PSI (5,92 atm) a 116,03 PSI (7,89 atm), dependendo do fabricante. A produção de polpa pode chegar a 1500 t/dia dependendo da linha de produção.
11.7.8. Lavagem de poupa
O produto final da etapa de cozimento, ou de polpação, é a pasta celulósica impregnada de licor residual. A próxima operação é a lavagem da pasta no tanque de descarga com o objetivo de separá-la do licor residual de cozimento. 
No processo de lavagem da polpa é separar a polpa do licor negro para eliminar as substâncias residuais, como a lignina alcalina produzida no processo de cozimento, purificar a polpa para peneiramento e branqueamento e separar a polpa do licor negro.
O processo de obtenção da polpa de celulose depende diretamente dos equipamentos de lavagem como difusores, prensas, tambores lavadores e DDW (Drum Displacer Washers). Estes equipamentos possuem, basicamente, a mesma função, no entanto, são utilizados em diferentes partes do processo de obtenção de polpa de celulose. Destacam-se as lavagens após os processos de cozimento, depuração, pré-branqueamento com oxigênio e cada estágio de branqueamento. Os lavadores são, também, utilizados nas máquinas de secagem da polpa de celulose e na máquina papel para lavar e, ainda, aumentar a consistência da polpa celulósica. 
Uma etapa de lavagem inadequada da polpa celulósica pode, diretamente, causar problemas na qualidade do produto final (polpa de celulose branqueada) e desvios de processo, como o aumento do consumo específico de químicos na etapa de branqueamento. 
Os equipamentos de lavagem são subdivididos em componentes que devem funcionar perfeitamente, de forma a garantir seu bom funcionamento durante todo o período de operação (campanha do equipamento, que normalmente é de um ano). Para isto, é necessária uma estratégia de manutenção bem aplicada.
Lavadoras de alta eficiência, como filtros de pressão, são empregadas para lavagem de polpa com lignina residual. As consistências de entrada para essas arruelas são sobre 4 por cento, mais do que o dobro de um uma lavadora a vácuo convencional, o que reduz a quantidade de solução de diluição a ser bombeada. No entanto, o soprador necessário para pressurizar a lavadora consome a economia de energia elétrica. O resultado líquido é uma melhor lavagem para aproximadamente a mesma necessidade de energia.
A sala de operação é fechada, e a triagem é feita com consistência de 5 por cento. A maior consistência reduz a necessidade de bombeamento. A maior consistência reduz os requisitos de bombeamento. Condensado da fábrica, evaporadores de licor negro são usados ​​como água de lavagem. A necessidade de eletricidade é estimada em 30 kWh/ADt.
11.7.8.1. Lavagem da Poupa de Celulose 
O processo de lavagem é a operação fabril onde uma mistura heterogênea de um fluído (licor) e partículas de sólidos (fibras ou polpa) são separadas por meio filtrante que permite a passagem do fluído, mas retém as partículas de sólidos. Envolve, então, o fluxo de um fluído através de um meio poroso.
Boa parte da rentabilidade dos processos químicos alcalinos de fabricação da polpa celulósica está na recuperação do máximo de produtos químicos (sais de sódio: sulfato, carbonato e hidróxido) utilizados no cozimento, bem como no aproveitamento do poder calorífico do material orgânico dissolvido da madeira, na geração de vapor e energia. O material dissolvido que vai com a polpa para o estágio de deslignificação e/ou branqueamento pode prejudicar a deslignificação ou o branqueamento e, ainda, aumentar o consumo de reagentes químicos no branqueamento, com baixa alvura da polpa final ou baixa resistência desta. 
Atualmente, as técnicas de lavagem são baseadas na necessidade do fechamento do circuito, a fim de minimizar encargos e problemas com o tratamento de efluentes. A separação de mistura heterogênea é feita através de um meio filtrante, que permite a passagem do fluido, mas retém as partículas de sólidos. 
O objetivo do processo de lavagem da polpa marrom são remover a máxima quantidade de materiais orgânicos dissolvidos na madeira e materiais inorgânicos solúveis do licor de cozimento com a mínima quantidade de água limpa ou de recirculação do processo.
 O processo de lavagem tem um forte impacto econômico em uma indústria de celulose e papel, por influenciar no consumo de químicos (dióxido 3 de cloro, oxigênio e peróxido de hidrogênio) do branqueamento, afetando desta forma o custo variável de produção. 
Foi constatado que o branqueamento sem lavagem entre os estágios de branqueamento é inviável, mesmo com uso de uma prensa. A falta da lavagem entre os estágios resulta na impossibilidade de se obter a alvura desejada na polpa de celulose. Por isso esta etapa tem extrema importância no processo. 
11.7.8.2. Equipamentos para lavagem da polpa de celulose 
Para fazer a lavagem da polpa, ao final de cada etapa do processo de obtenção de polpa de celulose branqueada, existem equipamentos que desempenham esta função, existem modelos diferentes de fabricante, com um mesmo princípio de funcionamento. Os mais conhecidos são: difusores, prensas, DDW, filtros de tambor. 
11.7.8.2.1. Difusores 
Difusor é um equipamento que faz lavagem por difusão mantendo a mesma consistência na entrada e saída de massa. É composto por uma peneira concêntrica vertical formada com vários anéis cuja quantidade depende do diâmetro do equipamento, um chuveiro rotativo com bicos entre os anéis da peneira e um raspador para descarga.
 A massa é alimentada de forma ascendente passando entre os anéis da peneira, durante a alimentação a peneira sobe lentamente,