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Treinamento Operacional Máquina de Papel 5 1.4 Caldeira de Recuperação A partir da adição das Cinzas no Tanque de Mistura, o Licor Negro passa por um sistema de aquecimento em Trocadores de Calor (Direta ou Indiretamente) e segue à Caldeira de Recuperação (vide Foto 03) para ser queimado, produzindo gases que servirão para a vaporização da água de alimentação da caldeira. O gás, antes de ser enviado para a atmosfera, passa pelos Precipitadores Eletrostáticos para a retirada das cinzas, ficando então apto para a liberação para a atmosfera. Os Precipitadores Eletrostáticos são equipamentos que, emitem uma carga elétrica com auxílio de um eletrodo de emissão e outro de captação, retendo as partículas de cinzas que são arrastadas junto aos Gases. O licor preto forte é composto de uma parte orgânica e outra inorgânica. A parte orgânica ( 67%) é queimada e a parte inorgânica ( 33%) é fundida no fundo da fornalha da Caldeira e é chamada de Smelt. O Smelt é enviado a um tanque dissolvedor, onde é dissolvido com licor branco fraco, que é um subproduto do processo de Caustificação. Assim origina-se o Licor Verde. O vapor produzido na Caldeira de Recuperação representa aproximadamente 70% do vapor total gerado na fábrica. As principais reações que ocorrem na Caldeira de Recuperação são a combustão da matéria orgânica e a redução do enxofre presente no licor para a obtenção de sulfeto de sódio que é um dos produtos utilizados no cozimento da celulose. M.O.(Mat. Orgânica) ------------ (combustão) ---------- CO2(parte) + Água M.I.(mat. Inorgânica) ----------- (redução Na2SO4)---- Na2CO3 + Na2S Treinamento Operacional Máquina de Papel 6 Figura 03 Caldeira de Recuperação Figura 04 - Fluxograma do Sistema de Licor Preto FORNALHA SUPERAQUECEDOR TANQUE DISSOLVEDOR BANK ECONOMIZADOR Treinamento Operacional Máquina de Papel 7 1.5 Sistema de GNCC (Gases Não Condensáveis Concentrados) Os GNCC são compostos que contém Gás Sulfídrico (ou gás dos pântanos) e principalmente cadeias orgânicas, ligadas a átomos de enxofre na forma reduzida (ou não oxidada). Este tipo de composto tem a característica de condensar a temperaturas muito baixas e de apresentar um cheiro extremamente desagradável nas condições ambientais. Os GNCC são gerados no Digestor e parte deles é retirada nos ciclones de flasheamento do mesmo e uma outra parte acompanha o licor negro para Evaporação. Na evaporação, os GNCC são separados durante o processo de condensação dos condensados e durante a destilação dos condensados contaminados. Os GNCC, tanto da evaporação como do digestor, são enviados a um vaso de equalização para separação de condensados e equalização das pressões. Os gases são, então, transportados por ejetores de vapor para a queima na Caldeira de Recuperação ou Forno de Cal. Durante a queima, todos os compostos dos GNCC são oxidados termicamente para SO2 ou CO2 eliminando o cheiro desagradável. Os gases são queimados preferencialmente na caldeira de recuperação, onde além da oxidação o SO2 é recuperado na forma de Na2SO4. Treinamento Operacional Máquina de Papel 8 1.6 Caustificação A Caustificação é o processo de produção de soda caustica a partir do carbonato de sódio conforme a reação: Na2CO3 + CaO ----------------- 2 NaOH + CaCO3 Após a dissolução do Smelt com o Licor Branco Fraco no Tanque Dissolvedor, o Licor Verde formado é enviado para a Caustificação (vide Foto 04). Depois de uma melhor homogeneização no Tanque de Estabilização, o licor é enviado aos clarificadores de licor verde, onde os Sólidos (material que contém partículas sólidas) existentes nesse Licor irão decantar e o sobrenadante (Licor Verde Clarificado) será utilizado para a formação do Licor Branco. A parte decantada (Dregs) segue para um filtro, onde após filtrado é utilizado como agente corretivo do solo e o filtrado é enviado ao Tanque Lavador de Lama. O Licor Verde Clarificado é misturado com a cal em um Extintor de Cal, seguindo à Caustificadores (vide Foto 05) onde ocorre o complemento da reação, formando o Licor Branco não-Clarificado (solução de soda cáustica, carbonato de cálcio e sulfeto de sódio). Essa mistura segue para um clarificador, onde ocorre a separação da solução (Licor Branco), dos sólidos (carbonato). A solução (soda + sulfeto de sódio = licor branco) é enviada ao digestor para o cozimento de cavacos. O carbonato de cálcio (CaCO3) é a Lama de Cal que, contendo ainda grande porcentagem de licor, é filtrada para a recuperação de soda. Essa solução retirada, volta para o último estágio dos Caustificadores (IV Caustificador) e a lama segue o processo indo para o misturador de lama. Segue então para um diluidor de lama que apenas dilui ainda mais a lama com a adição de água, dissolvendo o restante da soda e do sulfeto retido, enviando-a logo em seguida para o Tanque Lavador de Lama. Deste Lavador, o Decantado é a Lama que segue para os Silos de Lama (Tanques de Armazenagem de Lama) e o sobrenadante é o Licor Branco Fraco (licor este que possui os mesmo componentes químicos do Licor Branco Forte que é enviado ao Digestor, porém com uma grande quantidade de água, diminuindo assim a sua concentração de álcali), que será reutilizado na dissolução do Smelt. A seguir, a lama (carbonato de cálcio) é filtrada atingindo uma concentração de 75% de sólidos no Filtro de Lama. O filtrado retorna para o Lavador de Lama. Treinamento Operacional Máquina de Papel 9 1.7 Calcinação Calcinação é o processo de produção de cal a partir do carbonato de cálcio, feita a alta temperatura conforme a reação: CaCO3--------- (calor 900º C) ----------- CaO + CO2 A calcinação é o processo de recuperação da cal utilizada na caustificação a partir do carbonato de cálcio ou Lama de Cal, gerado na caustificação. A Lama entra no Forno de Cal (vide Foto 06) após ser filtrada em um secador ciclônico chamado flash dry, onde fica quase que totalmente seca. Daí segue para a parte cilíndrica do forno, onde é inicialmente aquecida e transportada de um extremo para outro do cilindro do Forno em função da inclinação e velocidade de rotação do mesmo. Na parte final do Forno, a Cal atinge a temperatura próxima aos 900ºC liberando o CO2 do carbonato. Esta reação é chamada de Calcinação, onde a Cal Recuperada é utilizada no Extintor de Cal. Em função do fechamento do circuito de cal no processo e dos contaminantes presentes, a cal utilizada na reação com o Licor Verde não é 100% pura. As impurezas desta reação originam o chamado Grits, que junto com o Dregs vão para o aterro e posteriormente são utilizados nas florestas. No Forno de Cal, o CO2 gerado na reação de Calcinação, em conjunto com o CO2 produzido a partir da combustão do óleo combustível forma um gás de alta concentração, apropriado para a recuperação do CO2 na planta de carbonato de cálcio precipitado PCC. Figura 05 Fluxograma do Processo do Licor Branco (Caustificação/Forno de Cal) Treinamento Operacional Máquina de Papel 10 Figura 06 Fluxograma Geral do Processo de Recuperação Treinamento Operacional Máquina de Papel 11 1.8 Anexos Foto 01 Sistema VCE Pré Evaporador Foto 02 Sistema de Evaporadores de Múltiplo Efeito Treinamento Operacional Máquina de Papel 12 Foto 03 Caldeira de Recuperação / Precipitador Eletrostático Foto 04 Vista Geral Caustificação / Calcinação Treinamento Operacional Máquina de Papel 13 Foto 05 Vista Geral dos Caustificadores Foto 06 Vista Geral Forno de Cal