Indústria de Celulose

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Indústria de Celulose
Prof.ª Marialice T. Trigo Miranda
As indústrias produzem Celulose?
Não! Quem produz é a Natureza!
 A fábrica apenas separa as fibras removendo a LIGNINA.
LIGNINA
 Terceira substância componente da madeira;
Formada por compostos aromáticos de fenil-propano;
 Substância amorfa encontrada na lamela média;
 União das fibras – cimentante.
Aspectos macroscópicos da madeira em uma secção transversal do
tronco de uma árvore.
 
 Sua concentração na lamela média é alta e baixa na parede secundária, mas devido à sua espessura, pelo menos 70% da lignina está localizada na parede secundária.
 As fibras se mantêm unidas na madeira e em outras matérias fibrosas por meio de forças adesivas próprias dos polímeros intercelulares (lignina e carboidratos).
LIGNINA
Em Resumo!
Cadeia de Produção Macro
Etapa 1: Colheita e Produção de Cavacos
Equipamentos para Produção de Cavaco
Processo de Produção de cavaco
Cenibra 2013
Cenibra 2013
Etapa 2: Cozimento dos Cavacos, Transformação em Pasta Marrom. 
O que é pasta marrom?
O que é pasta marrom?
Pasta marrom é a celulose deslignificada e não branqueada.
 É resultado da cozimento da madeira a partir dos cavacos.
Onde ocorre o cozimento?
Como funciona um digestor?
Como Funciona um digestor?
 Por um processo contínuo, não estacionário.
A madeira recebe o licor Kraft (Licor Branco), e sob as condições de alta temperatura e pressão a madeira é deslignificada.
O produto final do digestor é a pasta marrom e o licor negro.
Licor Branco
Temperatura
Pressão
Processo Kraft
 É a separação da lignina das cadeias de carboidratos (celulose e hemicelulose) com o mínimo de degradação das fibras, sendo utilizados, na etapa de cozimento.
 Agentes ativos na reação: 
 hidróxido e sódio (NaOH).
 sulfeto de sódio (Na2S).
 Por razões econômicas e ambientais, a recuperação desses produtos químicos é de fundamental importância para a viabilidade de uma planta fabril. 
Ciclo de recuperação Kraft 
Etapas do ciclo de recuperação 
Kraft
O licor negro entra nos evaporadores com 70 a 75% de resíduos sólidos provenientes do digestor.
Incineração do licor negro pesado na caldeira de recuperação para formar o “Smelt” inorgânico.
Dissolvimento do “Smelt” em água para formar o licor verde.
Caustificação do licor verde com cal queimada para formar licor branco para o próximo ciclo.
Princípios químicos do processo de caustificação 
Principais Componentes do Processo de Caustificação 
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O sistema de recuperação dos produtos químicos a ele associado. 
Desvantagens: 
 Alto custo; 
 Baixo rendimento entre 40 a 50%; 
 As emissões de odores no ambiente;
 Baixa alvura após o cozimento e, consequentemente, maior custo de branqueamento. 
 Vantagem do processo Kraft:
Etapa 3: Lavagem, Remoção da Lignina e Branqueamento
Lavador de Polpa
Porque Lavar?
 A pasta marrom ao sair do digestor, possui resíduos e madeira não deslignificada e lignina.
O Processo de lavagem retira os resíduos sólidos e a lignina misturada a polpa.
Filtros Lavadores 
Branqueamento
Porque Branquear a Polpa?
 Aumentar a habilidade dos papéis em aceitar impressão e, ou, escrita.
 Ampliar a diversificação de uso .
 Aumentar a estabilidade de alvura da polpa e, consequentemente, do papel.
 Reduzir impurezas (hemiceluloses e extrativos) – polpa para dissolução.
CARACTERÍSTICAS GERAIS DAS POLPAS CELULÓSICAS E USOS:
 CELULOSE SULFATO OU KRAFT
 Escura, opaca e muito resistente.
 Usos:
Não Branqueada - papéis para embalagens, papelão e cartões para embalagens e revestimentos.
Branqueada - papéis de primeira para embalagens, impressão (livros, revistas, mapas, etc.), envelopes, etc.
Reagentes químicos utilizados nos vários estágios do processo de branqueamento da celulose
cloro (Cl2);
dióxido de cloro (ClO2);
hipoclorito de sódio (NaClO);
oxigênio (O2);
ozônio (O3); 
dentre outros.
 
 Entre um estágio de branqueamento e outro, a polpa é lavada com grande quantidade de água, para que as substâncias responsáveis pela coloração possam ser removidas.
Questões ambientais
É nos estágios de branqueamento que se encontra um dos principais problemas ambientais causados pelas indústrias de celulose. 
Reagentes como cloro e hipoclorito de sódio reagem com a lignina residual, levando à formação de compostos organoclorados Como:
Processo do Branqueamento
 O processo ocorre em dois estágios:
Estágios Ácidos ( Oxidação da Lignina)
Estágio Alcalinos (solubilização da Lignina Oxidada)
 Variáveis importante:
Lignina residual – quantidade de lignina que reside após os estágios.
Consistência da polpa e pH.	
Torres de Branqueamento
Quando a polpa celulósica atinge
um nível de brancura adequado, passa-se à etapa de formação
da folha, que é o produto final das
fábricas de celulose.
Etapa 4: Secagem e Enfardamentos
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Secagem e Enfardamento
Depuração
 Tem a função de remover as impurezas contidas na polpa, como:
Areia e Cinzas
Plásticos
Mesa Fornecedoras
Secadores
 A celulose após branqueada, vai para as mesas fornecedoras planas, para serem levada aos secadores
Os secadores são grandes fornos onde a folha contínua de celulose recebe ar quente para ser secas, cortadas e embaladas.
Secadores
Ar Quente
Folha
Secadores
Cortadeira
 A cortadeira é a máquina responsável por cortar em tamanhos padronizados as folhas de celulose secas, para posteriormente serem embaladas e comercializadas.
Enfardamento/Amarradeiras
Fardos de Celulose prontos para serem comercializados