Produção de Pasta pelo Processo ao Sulfito

Produção de Pasta pelo

Processo ao Sulfito

António Prates

Emissões Industriais e o Novo

Relatório BREF

CELPA, Associação da Indústria Papeleira

Pomos o Futuro no Papel


Processo ao Sulfito

• 1 – Considerações Gerais

• 2 – Fábricas de Pasta ao Sulfito no contexto Europeu

• 3 – Conclusões das MTD’s para o processo ao Sulfito

– 3.1 – Águas Residuais e Emissões para a Água

– 3.2 - Emissões para a Atmosfera

– 3.3 – Consumo de Energia e Eficiência

Energética

• 4 - Conclusão

Emissões Industriais e o Novo relatório BREF 2


Processo ao Sulfito

• 1 – Considerações gerais


Considerações gerais

• A produção de pasta ao sulfito é muito inferior à produção de pasta Kraft

– As propriedades de resistência da pasta ao sulfito são

geralmente inferiores às pastas Kraft

– Não são construídas novas fábricas ao sulfito desde os

anos 80

• Para a produção de algumas pastas especiais o

processo ao sulfito é mais vantajoso

– Tem havido um esforço no sentido do

Desenvolvimento de novos produtos



• O Processo de fabrico ao Sulfito é caracterizado por:

– Elevada flexibilidade no cozimento e nos

produtos fabricados

• Permite a produção de variadas qualidades e

tipos de pasta para uma larga gama de

aplicações

– Pode ser usado em toda a gama de pH

mudando a dosagem e a composição dos químicos



• Fábricas de Pasta ao Sulfito:

– Fábricas de pasta ao sulfito integradas em papel

– Fábricas de pasta ao sulfito não integradas

– Fábricas de pasta magnefite integradas

– Fábricas de Pasta Solúvel integradas em viscose

– Fábricas de pasta Solúvel não Integradas

– Fábricas de Pastas Especiais

– Fábricas de Pasta ao Sulfito Neutro (NSSC)



Processo ao Sulfito

• 2 – Contexto Europeu



Contexto Europeu

• Processo ao Sulfito na Europa (2010)

– 18 Fábricas ao sulfito (ácido)

• 13 fábricas de pasta para papel

– 7 Fábricas integradas de base magnésio

– 2 Fábricas integradas Magnefite

– 1 Fábrica integrada de base cálcio

– 3 fábricas não integradas

» 1 Fábrica que usa Eucalipto

» 2 fábricas que usam Fibra Longa

• 3 Fábricas de pasta solúvel

• 2 Fábricas de pastas especiais

– 6 Fábricas NSSC (neutro/alcalino) • Não são abordadas

Contexto Europeu

Process 1)

Number

of mills in

Europe

pH Base

Cooking

temperature

ºC

Pulp

yield % Products

1. Acid

(bi)sulphite 11 mills 1-2.5

mainly

Mg2+, Ca2+

(1 mill, IT),

125-155 40-50

Tissue, printing

paper, special

paper

2. Bisulphite

(Magnefite)

2 mills

(AT, SE) 3-5 Mg2+ 150-170 50-65 Printing paper

3. Dissolving

pulp

3 mills

(AT, ES,

SE)

1-2.5 Mg2+, Na +,

Ca2+/Mg2+ 150 35-38

Textile

production

(viscose and

rayon)

4. Speciality

pulp for

chemical

applications

2 mills

(FR, NO) 1-2 NH4

+, Ca2+ 125-150 30-55

Chemicals,

speciality

cellulose

5. Neutral

sulphite

(NSSC)

6 mills (2

in FI, IT,

PL, SE,

RO)

5-7 Na+, NH4+ 160-180 75-90

Corrugated

medium, fluting

Note:

1) The processes are further explained in Section 4.1.6.


Processo ao Sulfito

• 3 - Conclusões das melhores

Tecnologias Disponíveis para o

processo de produção ao Sulfito

- Não são abordadas as MTD’s de

aplicação geral


Conclusões das MTD para o

Processo ao Sulfito

• 3.1 - Águas Residuais e Emissões para

a Água


Águas Residuais e Emissões

para a Água

• Cozimento estendido

– Aplicabilidade limitada devido a requisitos de

Qualidade

• Não aplicável na produção não integrada de

pasta de eucalipto, devido à perda de resistência

• Não aplicável na produção de pastas especiais

para aplicações químicas que exijam viscosidade

elevada, devido à degradação da celulose



para a Água

• Deslenhificação por Oxigénio antes do branqueamento

– Aplicabilidade limitada devido a requisitos de

Qualidade:

• Implicações na resistência da pasta (Eucalipto)

• Limitações na brancura obtida, incompatível com

pasta para mercado (MgO)

• Nota adicional:

– É aplicada em 3 fábricas de 3 modos diferentes



para a Água

• Crivagem Fechada e Lavagem Eficiente de Pasta

– Geralmente Aplicável



para a Água

• Evaporação do Efluente da Extracção Alcalina a Quente e Queima do Concentrado em Caldeira de

Soda

– Aplicabilidade limitada para fábricas de pasta solúvel

quando o tratamento biológico multietápico dos

efluentes leva a uma situação ambiental GLOBAL

mais favorável



para a Água • Produção de Pasta TCF

– Aplicabilidade limitada na produção de pasta

de alta brancura e em fábricas que produzem

pastas especiais para aplicações químicas



para a Água

• Fecho de circuitos no Branqueamento

– É aplicável em fábricas de base sódio • 1 Fábrica na Europa



para a Água

• Pré-Branqueamento de base magnésio (MgO) e recirculação do filtrado à lavagem de pasta

– Aplicabilidade limitada devido a:

• Qualidade da Pasta

– Limitação na Brancura

– Sujidade na pasta

– Limitação na pureza da Celulose

• Extensão do cozimento

– Limitado na capacidade de deslenhificação

• Capacidade hidráulica da instalação, dos tanques, da

evaporação e caldeira de recuperação

• Problemas de manutenção devido a erosão e

necessidade de lavagem de equipamento

– Implementado numa fábrica integrada em papel



para a Água

• Ajuste do pH do licor fraco a montante ou na evaporação

– É geralmente aplicável, no entanto necessita de

capacidade adicional no circuito de recuperação,

em especial no manuseamento de cinzas

• O BREF em vigor reconhece que é alternativo

ao tratamento anaeróbio de condensados



para a Água

• Tratamento anaeróbio dos condensados da evaporação

– É geralmente aplicável



para a Água

• Stripping e Recolha do SO2 dos Condensados da Evaporação

– É aplicável quando é necessário proteger o

tratamento anaeróbio



para a Água

• Monitorização e Contenção de Derrames

– Geralmente aplicável



para a Água

• Caudal de Efluente associado às MTD’s

– Pasta ao sulfito, branqueada, para papel: 25-50 m3/tsa

– Pasta ao sulfito Magnefite: 45-70 m3/tsa

– Pasta Solúvel: 40-60 m3/tsa


Águas Residuais e Emissões para a Água Níveis de Emissão Associados MTD’s

• Fábricas de Pasta para Produção de Papel

• Reconhecidas excepções na pasta de eucalipto


Águas Residuais e Emissões para a Água Níveis de Emissão Associados às MTD’s

• Produção de Pasta Solúvel e Pastas Especiais – Não são definidos Níveis de Emissão Associados às Melhores

Tecnologias Disponíveis

• Pasta Solúvel:

– As fábricas de pasta solúvel (3)caracterizam-se por

uma enorme diversidade relativamente à espécie

florestal, base de cozimento, integração e sub-

produtos fabricados

• Pastas Especiais

– As fábricas de pastas especiais (2) para aplicações

na Industria Química diferem das outras fábricas em

termos de deslenhificação aplicada e técnicas de

branqueamento necessárias para produzir as pastas

especiais

– Os Níveis de emissão associados às MTD´s são determinados

caso a caso.



Processo ao Sulfito

• 3.2 – Emissões para a Atmosfera


Emissões para a Atmosfera

• Emissões de SO2

– Recolher todas as emissões concentradas de

SO2 da Produção do ácido de Cozimento,

Digestores, Difusores, Blow-Tank e recuperar o

SO2

• Geralmente Aplicável



• Emissões difusas de SO2 e gases odorosos

– Recolher os gases com concentrações baixas

da lavagem, crivagem e evaporação aplicar

uma das Técnicas:

• Incineração na caldeira de Recuperação

– Não aplicável nas fábricas de base

cálcio

• Scrubber Húmido



Emissões para a Atmosfera • Redução das emissões de NOx da Caldeira de

recuperação – Usar um sistema de queima optimizado incluindo uma, ou

uma combinação das técnicas:

• Optimização da caldeira de recuperação através do

controlo das condições de queima


• Injecção estagiada de licor forte

– Aplicável em grandes caldeiras de recuperação

novas e em projectos de modernização de

caldeiras existentes

• Redução Selectiva não catalítica

– A remodelação de caldeiras existentes pode ser

limitada por questões de design. É também

problemático devido a problemas de deposição e

de manutenção.

– Não se espera efeito em caleiras de base amónia.

– Não aplicável em caldeiras de base sódio devido a

riscos de explosão




Níveis de Emissão Associados para o NOx


• Redução da emissão de partículas e SO2 da

caldeira de recuperação

– Usar uma das Técnicas:

• Precipitador Electrostático ou multiciclones

com scrubbers de venturi multi-estágio

• Precipitador Electrostático ou multiciclones

com scrubbers multiestágio de dupla entrada

a jusante




Níveis de Emissão Associados


Processo ao Sulfito

• 3.3 – Consumo de Energia e

Eficiência Energética


Consumo de Energia e

Eficiência Energética • É considerada melhor Tecnologia Disponível a

utilização da Combinação das seguintes

Tecnologias:

– Teor elevado de sólidos na casca utilizando prensas

ou secagem

– Caldeiras de vapor com eficiência elevada

– Utilização de sistemas de aquecimento secundário

eficientes

– Fecho de circuitos de águas, incluindo no

branqueamento

– Utilização de concentrações elevadas de pasta

(técnicas de média e elevada)




– Recuperação e utilização das correntes de efluentes com temperatura, baixa e de outras

fontes de calor residual, para o aquecimento de

edifícios, da água de alimentação das caldeiras

e da água a utilizar nos processos

– Utilização adequada do calor secundário e dos

condensados secundários

– Monitorização e controlo dos processos por

recurso a sistemas de controlo avançados

– Optimização da rede integrada de

permutadores de calor




– Assegurar a máxima consistência possível da pasta nas fases de crivagem e limpeza

– Optimização dos níveis dos tanques



Eficiência Energética – Elevadas pressões e temperaturas nas caldeiras

de recuperação

– Pressão de vapor na saída das turbinas de

contrapressão tão baixo quanto tecnicamente possível

– Turbinas de condensação para o

aproveitamento do excesso de vapor para a

produção de energia eléctrica

– Turbinas de alta eficiência

– Pré-Aquecimento da água de alimentação das

caldeiras a uma temperatura próxima da

temperatura da ebulição

– Pré-aquecimento do ar de combustão e do

combustível introduzidos nas caldeiras




– A generalidade das medidas preconizadas para a energia são medidas gerais implementadas na

fase de projecto das instalações



Processo ao Sulfito

• Conclusão:

– Processo ao sulfito é caracterizado por:

• Diversidade de processos

• Diversidade de produtos

• Número reduzido de instalações

– Que conferem:

• Grande especificidade às instalações, que se

traduz em exepções à aplicação das MTD’s



Processo ao Sulfito

• Obrigado!


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Produção de Pasta pelo Processo ao Sulfito