Artigo de especialista

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

Vaisala

Descrição

Medições industriais

Medições de Líquidos

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:

Estabilizar o TTA do licor verde – isso pode ser feito controlando a densidade/TTA do licor verde dissolvido.
Controlar a proporção de cal para licor verde – isso pode ser feito usando o controle de acabamento de TTA de licor verde no apagador.
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.

Polaris PR53SD Process Refractometer — Vaisala Polaris PR53SD SAFE-DRIVE Process Refractometer

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.

Webinar: Medição de TTA/densidade em tempo real de licor verde na caustificação da fábrica de celulose com refratômetros do processo

Aprenda sobre diferentes métodos para medir e controlar o TTA/densidade do licor verde no processo de caustificação.

Inscreva-se aqui

Descubra todas as aplicações em fábricas de celulose para refratômetros de processo

Ir para aplicações

Keijo Pyörälä

Manager, Business Development, Liquid Measurements

Vaisala

Keijo Pyörälä has been working at Vaisala (K-Patents) Liquid Measurements for over 25 years in different positions from Product Management to Regional Sales Management and Global Business Development. Keijo has a Master’s Degree in Chemical Engineering from Lappeenranta University of Technology and an Executive Management Degree from Aalto University. He has been involved in a number of global product and business development projects in different industry segments from food & beverages, pulp & paper, sugar & sweeteners to chemical & polymer and oil & gas all over the world. His specialty is process optimization with in-line process measurements, process efficiency, and energy savings as well as quality improvement projects.