Do licor verde ao branco: como os refratômetros de processo podem transformar a eficiência e a qualidade da caustificação

No processo de caustificação, os produtos químicos passivos são convertidos em produtos químicos ativos para cozinhar para produzir licor branco. Isso é usado no digestor como produto químico para cozinhar e precisa ter qualidade alta e consistente para maximizar a produtividade da fábrica. A medição precisa e contínua da densidade do licor verde ou do álcali titulável total (TTA) é essencial para garantir a manutenção dessa alta qualidade.  

Como fazer licor branco

O processo começa quando o fundido da caldeira de recuperação é dissolvido em lavagem fraca no tanque de dissolução para produzir licor verde. O licor verde bruto, que consiste principalmente em carbonato de sódio e sulfeto de sódio, é bombeado para um tanque de estabilização para equilibrar as oscilações de densidade e temperatura e para garantir uma composição de licor mais constante para o processo de caustificação.

O clarificador visa obter um licor verde bem clarificado para o apagador. Isso também reduz o transporte de resíduos, o que causa problemas nos equipamentos subsequentes. No apagador, o licor verde clarificado é colocado em contato com a cal requeimada. Essa reação de fracionamento converte o licor verde em branco, convertendo o carbonato de sódio em hidróxido de sódio, um produto químico ativo da polpação. As impurezas, conhecidas como grãos, também são separadas nessa fase.

O licor branco é produzido em um apagador onde o carbonato de sódio (Na2CO3) reage com a cal requeimada (CaO) formando o licor branco (NaOH) e o carbonato de cálcio CaCO3, que é separado em lavadores de lama de cal e queimado em forno de cal de volta a CaO. 

Como maximizar a produtividade da fábrica

A densidade do licor verde ou TTA deve ser medida com precisão para obter um licor branco de alta qualidade. A medição e o controle em tempo real da densidade/TTA durante o processo de caustificação apresentam vários benefícios notáveis:

• Maior eficiência de caustificação
• Melhor qualidade do licor branco 
• Operação segura do tanque de dissolução de licor verde e do apagador
• Níveis consistentes e altos de TTA no licor verde para fracionamento
• Possibilidade de cortar o licor verde automaticamente e com rapidez para combater perturbações
• Risco reduzido de calagem excessiva
   

Como medir e controlar de forma eficaz

Para realizar o processo de caustificação com eficiência, são necessários controles para atingir três objetivos principais:

1. Estabilizar o TTA do licor verde – isso pode ser feito controlando a densidade/TTA do licor verde dissolvido.
    
2. Controlar a proporção de cal para licor verde – isso pode ser feito usando o controle de acabamento de TTA de licor verde no apagador.
    
3.  Estabilizar o álcali efetivo do licor branco (EA) no digestor – isso pode ser feito controlando bem os dois objetivos anteriores, a eficiência e a temperatura da caustificação do apagador.

Os controles são necessários em dois lugares:

No tanque de dissolução – a medição em linha da densidade/TTA no tanque de dissolução ajuda a manter o valor desejado do licor verde e a evitar desvios. Este é um controle extremamente importante para a estabilidade de toda a linha – às vezes considerado o ponto em que a produção de celulose realmente começa. As medições nas linhas de transferência são combinadas com um circuito de controle para o licor de lavagem fraca, proporcionando controle automático baseado na densidade/TTA. O dispositivo de medição lê os valores desejados, evita desvios e é totalmente automático, permitindo níveis estáveis de TTA e operação segura do tanque de dissolução.

Na alimentação do apagador – o segundo controle é colocado em linha para controle ativo do apagador, garantindo que o licor verde para fracionamento tenha um TTA consistente. A medição de densidade/TTA em tempo real ocorre na alimentação do apagador e, em seguida, um circuito de controle garante o corte automático e rápido do licor verde para combater distúrbios. Isso aumenta a eficiência da caustificação e, ao mesmo tempo, evita a calagem excessiva, melhorando a qualidade do licor branco e da lama de cal. Também garante a operação segura do apagador.

Escolha um método de medição confiável e em tempo real

Existem vários métodos diferentes para medir e controlar a densidade do licor verde/TTA no processo de caustificação, mas os mais eficazes são em linha, em tempo real e podem ser usados para controle automático. Os refratômetros de processo oferecem vários benefícios importantes:

• TTA em tempo real ou medição de densidade
• A medição não é afetada por partículas, bolhas, fibras, cor ou resíduos
• Alta precisão e repetibilidade
• Sem desvio ao longo do tempo
• Excelente instalação 
• Sem manutenção regular 
• Prevenção eficiente de incrustações 
• Operação confiável

As tecnologias de medição de densidade, por outro lado, geram vários desafios, incluindo dimensionamento contínuo, desvio e insensibilidade à medição, controle não confiável que exige entrada manual e um processo instável que leva à eficiência e a perdas de produção.

O Refratômetro de processo Vaisala Polaris™ PR53SD pode ser usado para medir a densidade ou concentração de TTA do licor verde nos dois estágios onde o controle é necessário: após o tanque de dissolução do licor verde e após o clarificador de licor verde na alimentação do apagador. 

O sensor do refratômetro é montado diretamente nos dutos para medição em linha, permitindo o controle ativo e em tempo real para alcançar o TTA desejado. A medição digital não é afetada por bolhas, partículas suspensas ou alterações de cor no licor verde. O refratômetro fornece medição altamente precisa sem desvios e, com um sistema adicional de lavagem de prisma, também suporta condições de dimensionamento.

O controle de causticação efetivo melhora a qualidade e a estabilidade do licor branco, diminui os custos operacionais e aumenta a eficiência da polpação. O controle efetivo de dosagem de cal reduz o fluxo de recirculação de cal no processo, levando a menos requeima de cal no forno de cal e menor consumo de energia. A medição em linha em tempo real, precisa e confiável com um refratômetro de processo é a maneira mais fácil de atingir esses objetivos.