Processo Kraft - Caustificação e Forno de Cal

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29/5/2009
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CAUSTIFICAÇÃO E FORNO DE CAL
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
CONTEÚDO 
Introdução e objetivos da caustificação / forno de cal
Função da área de caustificação e forno de cal
Química do processo
Processo básico de caustificação
Descrição e discussão sobre as partes principais do processo 
Equipamentos principais
Controle do processo e
Aspectos ambientais
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Ref.: Ahlstrom
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Layout da Linha de Recuperação (Ref.:Gree & Hough)
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Objetivo da Caustificação:
Uma eficiente e fechada recuperação química traz um grande 
benefício para o processo Kraft de polpação uma vez que 
promove uma eficiente recirculação dos agentes químicos 
ativos de cozimento com um mínimo de reposição por perdas.
O processo de caustificação tem dois objetivos:
1.- produção de licor branco limpo e quente (solução aquosa 
contendo Hidróxido sódio e sulfeto de sódio) contendo mínima 
quantidade de compostos químicos inertes ao processo de 
polpação e
2.- produção de lama de cal limpa e de alto teor seco para 
calcinação no forno de cal para ser reutilizada como cal com 
mínimo uso de energia.
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Introdução
A atratividade do negócio “fabricar celulose” depende da 
capacidade do seu sistema de recaustificação de converter os 
químicos recuperados com uma qualidade apropriada para 
atender a demanda do processo de polpação. 
• O processo de recaustificação contínua não mudou 
significativamente nos últimos 70 anos. No entanto, muitas 
melhorias em termos de equipamentos e controles de processo 
tem ocorrido nas duas últimas décadas.
• A atenção dada pela gerência de uma fábrica à uma dada 
área tende a diminuir quanto mais longe ela estiver da máquina 
de fabricar papel. - A caustificação e o forno de cal, sendo uma 
das áreas mais remotas, tendem a ser negligenciados
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
QUÍMICA DO PROCESSO - Terminologias importantes
ÁLCALI ATIVO (AA) = NaOH + Na2S
ÁLCALI EFETIVO (AE) = NaOH + 1/2 Na2S
ÁLCALI TOTAL (AT) = NaOH + Na2S + Na2CO3 + Na2SO4
ÁLCALI TOTAL TITULÁVEL (ATT) = NaOH + Na2S + Na2CO3
SULFIDEZ (S) = Na2S x 100
Na2S + NaOH
EFICIÊNCIA DE CAUSTIFICAÇÃO = NaOH x 100 
NaOH + Na2CO3
EFICIÊNCIA DE REDUÇÃO = Na2S x 100 
Na2SO4 + Na2S+ outros sais de S
ATIVIDADE = (NaOH + Na2S) x 100 
NaOH + Na2S + Na2CO3
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
QUÍMICA DO PROCESSO
-Na reação de caustificação, a cal (CaO) é apagada com água no extintor e 
reage com o carbonato de sódio (Na2CO3) do licor verde para produzir o 
hidróxido de sódio (NaOH), chamado de licor branco, e o carbonato de 
cálcio (CaCO3), chamado de lama de cal. A reação com o carbonato de 
sódio ocorre simultaneamente e prossegue nos caustificadores. 
- As reações principais são:
CaO(s) + H2O (aq) Ca(OH)2 (s) (extinção)
Na2CO3(aq) + Ca(OH)2(s) 2NaOH(aq) + CaCO3(s) (caustificação)
- A reação de caustificação é uma reação de equilíbrio químico. Tanto o 
hidróxido como o carbonato de cálcio nessas condições de reação são 
insolúveis e participam da reação como sólidos.
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
QUÍMICA DO PROCESSO
-Estudos mostraram que:
• a temperatura tem maior impacto na taxa de reação.
• dosagem insuficiente de cal (abaixo do valor estequiométrico) 
reduz a taxa de reação. Um excesso não aumenta a taxa de 
reação.
• A qualidade da cal é importante. Cal re-calcinada tende a 
reagir mais lentamente que a cal de “make-up” devido a um 
processo de sinterização que torna a reação mais lenta.
• Cal recalcinada tem maior tempo para apagar produziram 
lama que decantam mais rapidamente. A cal mais reativa no 
extintor decanta mais lentamente. 
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
PROCESSO BASICO
•O conceito básico da recaustificação visar regenerar o licor de 
cozimento kraft a partir dos compostos inorgânicos 
descarregados como um fundido no fundo da caldeira de 
recuperação. Esses químicos, principalmente o carbonato de 
sódio e o sulfeto de sódio, são misturados com licor fraco da área 
de caustificação para manter uma densidade requerida do licor 
verde. As impurezas suspensas (dregs) que causam a coloração 
verde são removidas. 
• O consumo específico de licor branco na polpação é de 3,5-
4,0m3/tsa (tonelada seca ao ar). A capacidade de produção de 
uma planta de caustificação de uma fábrica de celulose de grande 
porte é de 8.000 a 10.000 m3 de licor branco por dia.
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
PROCESSO BASICO (cont.)
• No processo de caustificação encontram-se sete (7) 
operações unitárias necessárias para a recuperação do 
hidróxido de sódio, ou, produção do licor branco para o 
cozimento da madeira (segue figura):
1.- Remoção de “dregs”do licor verde,
2.- Extinção da cal
3.- reação de caustificação,
4.- Separação do licor branco da lama de cal,
5.- Lavagem da lama de cal,
6.- Secagem da lama de cal e
7.- Calcinação da cal
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Operações unitárias da caustificação (Ref.: Green & Hough)
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Fluxograma da área de caustificação e forno de cal (Ref.:D’ALMEIDA, 1988)
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
PROCESSO BASICO (cont.)
•Caracterização dos licores circulantes na caustificação
•- Os componentes principais do licor verde e do licor branco são NaOH, 
Na2S, Na2CO3 e Na2SO4. Métodos padrões de análises da TAPPI e 
SCA são normalmente usados nas fábricas.
•- As propriedades principais da licor verde produzido pela dissolução do 
“smelt” da caldeira em licor fracos são: a) densidade (kg/L), Álcali Total 
Titulável (ATT em g NaOH/L), Temperatura (oC), teor de “dregs”(mg/L) e 
eficiência de redução Na2S/(Na2S+Na2SO4) em % equivalente.
•- Os dregs são impurezas oriundas principalmente de carbono 
partículas de lama de cal e, também, de hidróxidos e sulfetos de metais. 
Essas partículas, se não removidas do licor verde, prejudicam a filtração 
da lama de cal e tendem a acumular no sistema. A remoção de dregs
deve se feita com a mínima perda de álcali e com máximo teor seco de 
material
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Componente Concentração, g NaOH/L
Na2CO3 80 a 100
Na2S 40 a 50
Na2SO4 3 a 6
NaOH 5 a 20
Outros dissolvidos 5 a 10
Sólidos susspensos 0,6-1,5
Composição do licor verde
Propriedades físicas do licor verde
Ref.: Gullichsen, 1999
Temperatura 80-100oC
Densidade 1,12 a 1,2 kg/L
Viscosidade 0,9 cP (a 90oC)
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Análise típica de cal de boa qualidade
Ref.: Green & Hough
Alimenação do Forno de Cal
Carbonato de Cálcio (CaCO3) 96.76%
Carbonato de Magnésio (MgCO3) 1.26%
Insolúveis (base de sílica) em água 1.26%
Outros inertes 0.73%
Total 100.00%
Descarga do Forno de Cal
Perdas na calcinação 43.50%
Oxido de Cálcio (CaO) 54.00%
Oxido de Magnésio (MgO) 1.00%
Sílica (SiO2) 0.50%
Oxido de ferro (Fe2O3) 0.10%
Alumina(Al2O3) 0.50%
Outros 0.20%
Total 100.00%
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
PROCESSO BASICO (cont.)
•Caracterização dos licores circulantes na caustificação (cont.)
• As propriedades principais da licor branco produzido são: 
concentração de soda (g NaOH/L), concentração de sulfeto, 
(g NaOH/L), concentração de Na2CO3 (g NaOH/L), eficiência 
ou grau de caustificação (NaOH/(NaOH+Na2CO3) em % 
equivalentes, sulfidez (Na2S/(Na2S+NaOH) em % 
equivalentes, sólidos totais suspensos (mg/L), temperatura 
(ºC) e densidade (kg/L).
• Com as informações acima pode-se calcular outros 
parâmetros importantes tais como: álcali efetivo (AE = 
(NaOH+ 1/2Na2S), álcali ativo (AA=NaOH+Na2S) e álcali total 
titulável (ATT = NaOH+Na2S+Na2CO3)
• As tabelas 1 e 2 que seguem apresentam a composição e 
características típicas de um licor branco.
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
PROCESSO BASICO (cont.)
Composição do licor branco Características do licor branco
Ref.: Gullichsen, 1999
Componente
c/ g NaOH/L c/ g Na2O/L c/ tal em g/L
NaOH 95 73.6 95
Na2S 40 31.8 39
Na2CO3 23 17.8 30.5
Na2SO4 4 3.1 7.1
Na2S2O3 2 1.6 4
Na2SO3 0.5 0.4 0.8
Outros 3
álcali ativo 135 105.4
álcali efetivo 115 89.5
álcali total 164.5 128.3 179.4
Concentração Sulfididade, % 29.6
Relação Na/S 0.58
Grau de caustificação, % 80.5
Grau de redução, % base S 82.2
Grau de redução, % base SO4 90.9
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
PROCESSO BASICO (cont.)
Dados técnicos de instalações de caustificação
Principal fornecedor A B
Linhas 2 2
Apagadores por linha 1 1
Caustificadores por linha 3 3
Filtros de licor branco (m2 de área) 140 2x73,8
Tanques de licor verde(m3) 2x1000 2x2100
Tanques de licor branco 5107 2x1600
Projeto Projeto
Capacidade (m3/dia) 8000 4600
Grau de caustificação (%) 82 82
Álcali efetivo do licor (gNaOH/L) 115 115
Sulfidez, % 30 32
Consumo de cal (kg cal/m3 licor verde) 70 85
Específico(m3 licor verde/m3 de licor branco) 1,00 1,2
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
PROCESSO BASICO (cont.)
Dados técnicos de instalações de forno de cal
Principal fornecedor A B
Comprimento, m 116 116
Diâmetro, m 3,6 4,95
Tanques de lama úmida (m3) 2x500 2x650
Filtro de lama (m2) 2x56 144
Silo de cal queimada (m3) 700 1120
Emissão de TRS, ppm 3,0 5,0
Projeto Projeto
Capacidade (t/dia) 300 560
Consumos (m3/dia)
- GLP 1440 2000
- H2 3600 3600
- Gases não-condensáveis 2000 1950
Sólidos na lama, % 65 85
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Partes principais da Caustificação (segue figura) 
• Tanque de dissolução 
• Filtração do licor verde
• Clarificador de licor verde
• Extintor ou apagador de cal
• Caustificador
• Clarificador de licor branco
• Lavador da lama de cal
• Forno de cal
• Precipitador Eletrostático
• Silo de Cal virgem
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Detalhes da área de caustificação e forno de cal
Green Liquor (GL)
Stabilizing
tank
GL clarifier
GL-cooler Fresh lime
Causticizers WL to
digester
Lime kiln
Stack
Lime elevator
Lime mud
storage tank
Lime mud
filter
ESPCyclone
Weak wash
storage tank
Dregs
and grits Lime mud
ecofilter
WL storage
tank
White liquor (WL)
ecofilter
Dregs 
filter
Water
Grits
Green liquor to Slaker
1st Causticizer
3rd Causticizer
Water
Burnt lime from kiln
Ref.: Kajaanni, 1999
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Partes principais da Caustificação:
Tanque de dissolução
É o tanque onde o fundido inorgânico da caldeira 
de recuperação escorre e é dissolvido em licor 
branco fraco proveniente do lavador de lama de cal. 
O licor resultante no tanque de dissolução é 
chamado de licor verde sendo formado 
basicamente por Carbonato de Sódio (Na2CO3) e 
Sulfeto de Sódio (Na2S). A concentração do licor 
verde é controlada pela adição de licor branco fraco
no tanque de dissolução.
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Tanque de 
dissolução
do “smelt
Fornalha da
caldeira
Bicas
Localização e detalhe do tanque de dissolução
Ref.: Green & Hough
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
�Clarificador de licor verde
1- O licor verde, proveniente do tanque de dissolução, contem 
impurezas, tais como, partículas de carvão e compostos de cálcio. 
Esses materiais não se dissolvem e são chamados de “dregs” do licor 
verde. Eles são separados num clarificador. O líquido clarificado 
sobrenadante, o licor verde, segue para a fase seguinte do processo. 
Os partículas mais pesadas, “dregs”, são lavados num filtro é 
descartados do processo.
2- O licor verde proveniente do tanque de dissolução tem cerca de 
800-1200ppm de impurezas (dregs) e menos de 100ppm após 
decantação. 
3- Acumulo de dregs no sistema resulta em fraca decantação e 
filtração da lama de cal e reduz a disponibilidade de CaO na cal 
calcinada.
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
4- Com o aumento de dregs no licor clarificado, a manta fica mais 
úmida com maior perda de álcali. Quando muita soda entra no forno, 
maior é a formação de anéis no forno e maior o nível de TRS da 
planta.
5-Os sólidos de dregs são partículas finas e difícil sedimentação e de 
difícil lavagem.
6- Restrições ambientais exigem que o dregs descartado tenha pH 
levemente alcalino. 
7- Critérios de projeto do clarificador de licor verde
Carga supeficial 11 a 12 m3/dia/m2 (dia.>25m)
Altura 11 a 14m
Tempo de retenção do licor 10 a 12 horas
Tempo de estabilização 1 a 2 horas
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Filtro de dregs do tipo “Cassete” e do tipo cilindro rotativo (Ref.: Kvaerner, 1998)
Fluxograma da área de clarificação do licor verde e extinção da cal
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Detalhes do clarificador de licor verde
Ref.: Gullichsen, 1999
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Detalhes do clarificador de licor verde
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Detalhes do clarificador de licor verde – Filtro Pressurizado 
X-FILTER
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Filtro de Dregs
O lodo, característico das impurezas decantadas no clarificador 
de licor verde, é bombeado para um tanque de estabilização. 
Deste tanque, o lodo é bombeado para uma filtro de lavagem 
onde as impurezas (dregs) são removidas. As partículas mais 
pesadas, “dregs”, são lavadas num filtro é descartados do 
processo. A lavagem é importante para reduzir as perdas de 
álcali. O teor de material seco de dregs deverá ser alto e seu pH 
controlado para evitar danos ao meio ambiente
Critério de dimensionamento
Filtro de "dregs" : 19,0 kg/hr-m2
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
�Apagador de cal
1- Equipamento onde o licor verde é misturado com cal virgem produzido 
no forno de cal, ou comprado de terceiros. A cal reage rapidamente com 
a água para formar:
CaO + H20 -----> Ca(OH)2
Ca(OH)2 + Na2CO3 ----> 2NaOH + CaCO3
Mais de 80% da possível conversão de carbonato para soda ocorre até a 
descarga do classificador. O restante ocorre nos caustificadores. 
2.- A extinção do cal é tida como a operação “chave” da caustificação
3- Alguns materiais inertes são introduzidos com a cal de “make-up” sendo 
chamado de “grits”. Este e outros materiais inertes oriundos da calcinação 
são removidos pela rosca do classificador do apagador e descartados. 
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
�Apagador de cal (cont.)
4- A cal é alimentada no apagador através de rosca dosadora e em função 
da vazão e da densidade do licor verde e visa a produção de licor branco 
com concentração de álcali ativo recomendada para a polpação. 
5- Para maior eficiência da extinção da cal, a temperatura no equipamento 
deve ser controlada em 102-103oC.A reação de extinção da cal é 
exotérmica e desprende calor. A temperatura deve ser mantida alta mas 
sem fervura. Os vapores do extintos são captados e lavados num lavador 
de gases para evitar dispersão na área. 
6.- Critério de dimensionamento do Apagador
Tempo de retenção no apagador: 15 minutos
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Detalhe do extintor ou apagador de cal
Ref.: Gullichsen, 1999
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Sulfididade = 30%
70
80
90
100
•0 50 100 150
TTA, g/l Na2O
Ca
u
st
ic
id
ad
e,
%
Theor.
dG 3%
Curva de Equilíbrio de Goodwin – margem de 3%
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Curva de Equilíbrio de Goodwin – margem de 3%
• Usada para avaliação da eficiência de caustificação 
em função do teor do Álcali Total Titulável do licor 
branco. 
• p.ex., seja um licor branco com 120 g/l de TTA e 
sulfididade = 30%
⇒ então a eficiência de caustificação no licor branco 
será de 86%.
⇒ mas, se o nível de eficiência de caustificação 
desejado é regulado num valor 3% abaixo da Curva de 
Goodwin, então o valor real da eficiência de 
caustificação será 83%
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Caustificador
1.- Conjunto de 3 ou 4 tanques onde a reação do leite de cal com o 
carbonato de cálcio prossegue durante cerca de 1,5 horas até quase 
transformação total em Hidróxido de Sódio. A transformação não é 
completa pois, à medida que aumenta a concentração de Hidróxido de 
Sódio, a reação torna-se mais lenta. Daí o termo, Grau de caustificação
= NaOH/(Na2CO3 + NaOH)
2.- O monitoramento da concentração do licor branco tem sido feito por 
amostragem e titulação para determinação da atividade, grau de 
caustificação, eficiência da conversão de carbonato para soda e sulfididade. 
Modernamente, são usados controles automáticos. (figura que segue).
3.- Critério de dimensionamento dos caustificadores
Tempo de retenção em 3 caustificadores: 150 minutos
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Detalhes da área de caustificadores e o controle de processo
Ref.: Kajaanni, 1999
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
� Clarificador de licor branco
1- O licor branco proveniente dos tanques de caustificação contem o 
carbonato de cálcio. O carbonato de cálcio, insolúvel em meio 
altamente alcalino, é decantado num clarificador formando a “lama de 
cal” . O líquido sobrenadante, o licor branco é separado e enviado para 
os tanques de estocagem
2.- Clarificadores de licor verde e de licor branco são similares. O 
clarificador de licor branco é mais robusto pois deve operar com lama 
de cal com 40-50% de sólidos suspensos. Com isso, minimiza-se a 
soda que acompanha a lama.
3- A tendência moderna é a produção de licor branco com menos de 
100ppm de turbidez. 
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Clarificador de licor branco (cont.)
4.- O material de construção das partes molhadas dos 
equipamentos principais é o aço inoxidável.
5.- Critério de dimensionamento do clarificador de licor branco
a) Tipo clarificador por sedimentação: 1,0- 1,6 m2/t/dia
b) Filtro de Disco
c) Filtro tubular pressurizado: 4,0 - 7,5 litros/minuto/tubo de 
1,2 m (Por exemplo, um vaso pressurizado de 3,6m dia. tem 
tubos suficientes para produzir licor branco para uma fábrica 
de 2000 tsa/dia (mesmo sendo de operação descontínua 
devido contra-lavagens).
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Detalhes do clarificador de licor branco (e verde)
Ref.: Grace, T.M., 1989
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Detalhes do clarificador de licor branco – Filtro de Disco)
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Detalhes do clarificador de licor branco – Filtro de Disco)
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Detalhes do clarificador de licor branco – Filtro de Disco)
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
�Lavador da lama de cal
1- A lama de cal, removida por bombas do fundo do clarificador de licor 
branco, contem muito Hidróxido de Sódio e Sulfeto de sódio e deve ser 
lavada com água quente (condensado contaminado da evaporação) para 
reduzir perdas. O licor branco fraco é bombeado para o tanque de 
dissolução da caldeira para preparação do licor verde.
2- Critério de dimensionamento do lavador de lama de cal 
(idêntico ao clarificador de licor branco)
a) Tipo clarificador por sedimentação: 1,0 m2/t/dia
b) Tipo filtro tubular pressurizado: 4,0 - 7,5 litros/minuto/tubo de 1,2 m.
3- A lama de cal “Carbonato de Cálcio” é calcinada no forno de cal.
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
�Lavador da lama de cal
4.- Diversos tipos de equipamentos estão sendo usados na 
lavagem da lama de cal, tais como, filtro rotativo com pré-
camada, filtros pressurizados, filtro tipo esteira e filtros de 
discos. 
5.- Nos filtros pressurizados consegue-se licor branco filtrado 
com < 20ppm de sólidos suspensos e uma lama com 75% de 
sólidos. A taxa de vazão é de 40L/min/m2. 
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
�Tanques de estocagem
1-Na área da caustificação são encontrados muitos tanques de grande 
capacidade e/ou volume. Trata-se de tanques metálicos de >20m Dia x 10 
m de altura.
2-Esses tanques servem para estocar:
� Licor verde sujo
� Licor verde clarificado,
� Licor branco clarificado e
� Licor branco fraco.
3- Esses tanques se constituem num pulmão da fábrica pois a capacidade 
de estocagem de um ou outro licor é da ordem de 3 à 5 dias.
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Forno de Cal
1- O forno é um tubo metálico de 3,0 m Dia. x 90 m de comprimento que gira 
lentamente em torno de seu eixo. A parte interna do forno é revestida com 
tijolos refratários. A lama é alimentada numa extremidade e a cal virgem 
removida na outra.
2- A lama de cal formada é calcinada no forno “Forno de Cal” para produzir 
a cal recuperada, estocada em silos e re-utilizada no processo.
3- A reação é endotérmica, isto é, que calor deve ser adicionado ao 
processo para se atingir a temperatura de calcinação > 1000 - 1250oC. 
Dentre os combustíveis usados no forno de cal destaca-se o óleo 
combustível de baixo teor de enxofre e gás natural. 
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Partes principais da Caustificação (cont.) :
4.- O forno é dividido em 4 zonas funcionais ao longo de seu comprimento 
que representam estágios da conversão da lama na cal:
- secagem da lama,
- aquecimento da lama através de levantadores,
- calcinação efetiva entre 815 e < 1150oC e
- resfriamento da cal
5- Reação química: CaCO3 ------> CaO + CO2
6.- O material particulado é captado em precipitadores eletrostáticos de alta 
eficiência e, ou em lavadores de gás.
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Partes principais da Caustificação (cont.) :
7.- Tubos integrais resfriadores são usados nos novos fornos. Nestes o ar 
secundário é induzido e pré-aquecido enquanto que a cal calcinada é 
resfriada para aproximadamente 180-205oC. 
8.- Equipamentos auxiliares da operação de calcinação da cal no forno
- Moinhos para uniformizar as pelotas de cal em torno de 2,0 
cm de tamanho.
- Calhas na descarga do forno para proteção e cobertura da 
descarga dos resfriadores,
- Transportadores de cal e silo de estocagem
- Sistema de alimentação de combustível ao forno
- Lavadores e, ou condensadores para captura de materiais 
particulados
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Fluxograma da área de caustificação e forno de cal (Ref.:D’ALMEIDA, 1988)
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de CalDetalhes do forno de cal
Queimador
Satélites ou 
Coolers
Saída dos Gases 
de Combustão
Zona de 
Calcinação
Zona de 
Aquecimento
Zona de 
Secagem 
(correntes)
Gases de Combustão
Lama de Cal 
CaCO3 + H2O
CaCO3
( seca )CaO
H2O (vapor)
CO2
Lama de Cal (CaCO3)
Alimentação 
de Gases
Descarga de Cal 
Recuperada
Alimentação da 
Lama de Cal
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Detalhes do forno de cal
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Detalhes do forno de cal 
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Forno de Cal Forno de Cal -- EquipamentoEquipamento
Alimentação dos 
Gases de Combustão Alimentação da 
Lama de CalExtremidade inferior
Extremidade superior
Sistema de Alimentação de Gases e Queimador Sistema de alimentação de cal e saída de gases de combustão
PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Detalhes da Aplicação de Tijolos Refratários no forno de cal 
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Detalhes do forno de cal
ZONAS DO FORNO DE CAL
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Detalhes do forno de cal
FORMAÇÃO DE ANEIS NO FORNO DE CAL
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Detalhes do forno de cal
LOCALIZAÇÃO DOS ANEIS NO FORNO DE CAL
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Detalhes do forno de cal
LOCALIZAÇÃO DOS ANEIS NO FORNO DE CAL (cont.)
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Detalhes do forno de cal 
Detalhes do flashdryer acoplado ao forno que permite a secagem 
completa da lama de cal antes de sua alimentação. Vantagens: a) 
menor comprimento do forno e b) menor consumo de energia 
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Detalhes do forno de cal 
Detalhes do “sector cooler”(resfriador da cal queimada)
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�Silo de Cal
A cal virgem, produzida no forno de cal pela calcinação da lama de cal, o 
a cal virgem comprada de terceiros para fazer a reposição das perdas do 
processo, é transportada por transportadores de canecos e despejado no 
topo do silo. Na sua parte inferior há um sistema automático de 
dosagem que, em função da concentração de carbonato de sódio no licor 
verde (medido via densidade) dosa mais ou menos cal virgem para o 
apagador.
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Precipitador Eletrostático
1- Equipamento de grande porte (precipitador eletrostático) 
através do qual passam os gases de combustão do forno de cal 
que arrastam poeira e/ou material particulado constituído de cal 
virgem.
2-Essa poeira, se não captada, pode causar sério impacto 
ambiental. 
3-Essa poeira é captada dentro do precipitador, onde elementos 
metálicos são energizados com corrente contínua que formam 
um campo magnético e atraem o material particulado. 
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PROCESSO KRAFT - Caustificação e Forno de Cal
Detalhes do Precipitador Eletrostático
Gullischsen,2000
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Testes de controle da cal
- Cal calcinada de forma branda é bastante reativa com 
H2O e CO2 baixam o valor do teste de disponibilidade de 
CaO.
- As normas e ou métodos da TAPPI (TAPPI Useful
Method 616 - Analysis of Kraft Lime Sludge e o TAPPI 
617 - Analysis of Lime” podem ser usadas par testes.
- Amostras para testes são coletadas a) alimentação de 
lama ao filtro, b) manta de descarga do filtro e c) produto 
do forno de cal. 
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IMPACTOS AMBIENTAIS
1- A área de caustificação tem o potencial de gerar sub-
produtos que devem ser descartados de maneira correta 
para atenuar o impacto ambiental. Dentre os descartes 
destacam-se:
- Sólidos: dregs e grits
- Líquidos: derrames e respingos
- emissões atmosféricas: Particulado, TRS e SO2.
2- O EPA estabeleceu um padrão de desempenho de novos 
fornos para a industria de celulose e papel de 8,0 ppm por 
volume de TRS expresso como enxofre e corrigido para 
10% de oxigênio. A maioria dos estados adotou 20 ppm
para fornos existentes.