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PAPEL E CELULOSE Parte 4 Cozimento Contínuo No processo, os cavacos e o licor de cozimento são alimentados continuamente no digestor e são obrigados a passar por ZONAS DE TEMPERATURAS CRESCENTES até atingirem a temperatura de cozimento, mantida por um tempo determinado. Silos de Cavacos Funciona como um Pulmão. O silo de cavacos conserva por um tempo os cavacos com o intuito de manter o fluxo para a próxima etapa. Medidor de Cavacos Consiste em um rotor com bolsas medidoras com velocidade variável e controlável. Sua função é calcular a quantidade produzida em um determinado período de tempo e controlar a taxa de produção diária. Medidor de Baixa Pressão É composto por uma válvula rotativa com rotor cônico e ajustável, sua função principal é separar regiões de pressões diferentes na área de alimentação de cavacos. Vaso de Pré-vaporização É composto por uma rosca interna, um espalhador de vapor e uma peneira de exaustão. A pressão do vaso é mantida entre 1,0 e 1,5 atm, e o vapor requerido é extraído do ciclone ou tanque de expansão (Flash Tank), no qual se recupera o licor preto extraído do digestor para ser enviado aos evaporadores. Função do Vaso de Pré-vaporização Remover os gases não condensáveis e os terpenos dos cavacos; Preparar os cavacos para imergirem rapidamente no licor branco; Garantir um cozimento uniforme por meio do controle da temperatura e umidade. Inchar o cavaco facilitando a penetração do loicor branco. Calha de Cavacos Sua função é facilitar a penetração do licor de cozimento nos cavacos. Separador de areia Ciclone por onde circula continuamente boa parte do licor, a areia mais densa é encaminhada para um sistema de eclusas de onde é retirada periodicamente. Consiste em prolongar a vida útil do sistema. Alimentador e Alta Pressão Conduz os cavacos de uma região de baixa pressão para o topo do digestor (região e alta pressão). Nessa etapa não há qualquer ação mecânica nos cavacos visando manter sua qualidade e, consequentemente , da pasta celulosica obtida. Separador de Topo Realiza a separação parcial dos cavacos transportados junto ao licor, quando, então aquecidos até a temperatura de pré-hirólise do vapor direto. Consiste em uma placa cilíndrica ranhurada com um transportador helicoidal girando no centro. O licor sai pelas ranhuras da placa entre o anel e retorna à bomba de circulação no topo. A alimentação dos cavacos junto ao licor pode ocorrer no sentido descendente ou ascendente. Digestor Contínuo Zona de Impregnação: tempo de retenção suficiente para o licor branco possa penetrar e se difundir no cavaco. Promove a expulsão do ar do seu interior, proporcionando um tratamento químico e térmico idêntico em todas as fibras, acarretando um desfibramento uniforme. Permanecem nesta zona entre 45 a 60 min. Com temperaturas entre 100 a 125 graus. 1- Zona de Impregnação Tempo de retenção suficiente para o licor branco possa penetrar e se difundir no cavaco. Promove a expulsão do ar do seu interior, proporcionando um tratamento químico e térmico idêntico em todas as fibras, acarretando um desfibramento uniforme. Permanecem nesta zona entre 45 a 60 min. Com temperaturas entre 100 a 125 graus. 2- Zona de Aquecimento Os cavacos são elevados a temperatura de 150 graus. Em seguida o licor é extraído pelas peneiras de extração onde são separadas e reintroduzidas no processo posteriormente. 3- Zona de Cozimento Etapa onde a temperatura e a velocidade de reação estão ajustadas para que o processo de DESLIGNIFICAÇÃO ocorram em maior velocidade e de maneira efetiva. 4- Zona de Lavagem Nesta zona para a reação entre cavaco e licor. O licor de lavagem é injetado desloca o licor de cozimento resfriando-os diminuindo a carga alcalina. Os cavacos resfriados vão perdendo as substâncias solúveis das reações de cozimento pelo processo de lavagem por difusão em contracorrente. 5- Zona de Resfriamento Nesta zona os cavacos estão entre 75 a 95 graus e são novamente lavados com água quente ou licor preto. 6- Zona de Descarga Nesta etapa estão com temperatura entre 60 a 85 graus. Os cavacos amolecidos e resfriados sãosaem do digestor pela parte inferior para um tanque de descarga (Blow tank) ou vaso de descarga (storage vessel). Licor de Cozimento Produzido em laboratório. NaOH: hidróxido de Sódio Na2S: Sulfeto de Sódio Recuperação Química: é a recuperação do licor negro pós cozimento. O licor recuperado chama-se: licor branco. Elementos presentes após recuperação: carbonato de sódio (Na2CO3); tiossulfato de sódio (Na2S2O3); sulfato de sódio (Na2SO4); sulfito de sódio (Na2SO3); Silicato de sódio (NaSiO3); sulfeto de sódio (Na2S). Terminologia Alcali efetivo (AE): quantidade de alcali presente no licor que efetivamente participa do processo de cozimento. AE = NaOH + 1/2 Na2S Terminologia Alcali ativo (AA): quantidade de alcali com atividade presente no licor. AA = NaOH + Na2S Terminologia Sulfidez (S): quantidade de sulfeto de sódio (Na2S) expressa em porcentagem presente no licor. AE = (Na2S x 100)/ (NaOH +Na2S) Terminologia Alcali Total (AT) ou Alcali Total Titulavel (ATT): quantidade de álcali total presente no licor com ou sem atividade. ATT = NaOH +Na2S +Na2CO3 +1/2 Na2SO3 Terminologia Atividade (A): fração dos produtos químicos que tem atividade, presente nio licor de cozimento %A = AA x 100 / AT Terminologia Caustificação: setor que faz parte do ciclo de recuperação química, onde ocorre a transformação do carbonato de sódio em hidróxido de sódio. Terminologia Licor Preto (LP): solução aquosa composta por produtos químicos residuais, extrativos e compostos da madeira gerados ou solubilizados durante o processo de cozimento. Estão presentes: carbonato de sódio, sulfeto de sódio, óxido de ferro, óxido de alumínio, cloreto de sódio, hidróxido de potássio, cloreto de sódio. Dimensões do cavaco As principais desvantagem são: a) Polpação desuniforme; b) Aumento do teor de rejeitos; c) Diminuição do rendimento depurado; d) Baixa qualidade da polpa; e) Aumento do custo de produção; f) Aumento do manuseio; g) Entupimento por cavaco e lascas fora da especificação. Dimensões do cavaco O tempo de chegada do licor de cozimento ao centro do cavaco depende das dimensões do cavaco. A superfície fica supercozida e seu interior deficitariamente. Celulose Kraft de eucalipto: 4 a 6 mm; Celulose: 2 a 4mm e 6 a 8mm satisfatoriamente. A velocidade de deslignificação diminui com o aumento da espessura. Aumenta a carga de Álcali, aumenta a temperatura e o tempo de cozimento, aumento do teor de rejeitos. Desaguamento e Secagem Para tornar a celulose disponível para o mercado, a polpa precisa passar por estágios de formação e prensagem e ser condicionada na forma de MANTAS ou seja, folhas com teor seco de aproximadamente 50%. Para a redução do custo de transporte e armazenamento deve passar por estágios de secagem e enfardamento. Convém secar até o teor de umidade entre 5 a 10%. Branqueamento Tratamento físico-químico que tem por objetivo melhorar as propriedades da polpa celulósica como: Branqueá-la e limpá-la por meio da remoção de substâncias que absorvem a luz ,que não foram removidas durante a polpação e a deslignificação. Obter grau de alvura elevada e estável sem comprometer suas características físicas. Processo de deslignificação complementar chamado de pré-branqueamento. Branqueamento No branqueamento são aplicados regentes químicos que modificam quimicamente as substâncias que conferem a cor a polpa, com posterior remoção por processos de lavagem, tornando-a mais clara.