Caustificação

Caustificação

Geral

As fibras de celulose na polpa da madeira são liberadas da lignina quando fervidas sob alta pressão, com uma mistura de NaOH (Hidróxido de Sódio) e Na2S (Sulfeto de Sódio).

A mistura da lignina com os produtos químicos, é queimada na caldeira onde os produtos químicos são recuperados como uma fusão, que essencialmente é composta de Carbonato de Sódio e Sulfato de Sódio.

A planta de caustificação é projetada para preparar licor branco para o cozimento com sulfato.

O licor verde que vem do tanque de dissolução da caldeira de recuperação e a cal queimada que vem do forno de cal são usados como matéria prima.

O licor branco fraco e a lama de cal são produzidos como produto secundário da produção de licor branco. A lama de cal serve de alimentação para o forno de cal como matéria prima para a cal. As águas da lavagem mais ou menos alcalinas produzidas no processo são chamadas de licor branco fraco. O licor branco fraco é usado na caldeira de recuperação para a preparação de licor verde. As impurezas no licor verde e cal são separadas do processo. Elas são secas e retiradas da circulação.

Licores

A solução de água e sódio é chamada de licor. Os licores branco e verde contém sódio em quantidade aproximada de 10% da solução.

Os componentes principais dos licores verde e branco são os mesmos. Somente as quantidades são diferentes.

Na caustificação, a parte do componente principal do licor verde, Na2C03 (Carbonato de Sódio), é convertida no componente principal do licor branco NaOH (Hidróxido de Sódio).

Processo de Caustificação

A operação econômica do processo de cozimento alcalino exige a recuperação e reutilização da soda e enxofre usados no mesma. A caustificação fecha o ciclo de recuperação transformando o licor verde proveniente da Caldeira de Recuperação em licor branco, nas características necessárias ao cozimento. Essa etapa compreende a transformação do carbonato de sódio do licor verde (Na2C03) em soda cáustica (Na0H), principal componente do licor branco, através da adição de cal viva (CaO), a cal utilizada se transforma em carbonato de cálcio (semelhante ao calcário) que é queimado num tomo rotativo se transformando novamente em cal viva.

Preparação do Licor Verde

Na fornalha da Caldeira de Recuperação, a parte inorgânica do licor constituída de compostos de sódio e enxofre se acumula no fundo da fornalha escorrendo, através de canaletas, para o tanque de dissolução. No tanque de dissolução, esse fundido ou "smelt" se mistura com licor branco fraco, proveniente da lavagem da lama de cal formando o Licor Verde.

Preparação do Licor Branco

O licor verde clarificado é bombeado ao extintor de cal. A cal é dosada a uma taxa calculada misturando-se ao licor verde e formando o Licor Branco e a Lama de Cal (CaC03).

Preparação da Lama de Cal

A lama retirada dos clarificadores de licor branco é enviada a um filtro rotativo onde o licor arrastado é extraído e a lama é lavada. Da lavagem a lama é enviada para um tanque de estocagem e a água de lavagem, chamada Licor Branco fraco.

Preparação do SO2

A seção de preparo de licor inclui também uma planta que produz solução de Dióxido de Enxofre SO2 usada no branqueamento para abater o Dióxido residual nos estágios D e na Secagem para correção de pH da folha.

Forno de CAL

Introdução

A lama de cal produzida é precipitada e submetida ao enxague, sendo após requeimada para produzir um novo cal queimado.

Neste processo só é usado o Carbonato de Sódio. O sulfeto de sódio passa diretamente para o licor branco.

A seguir é dada uma descrição resumida da reação:

Calcinação:

Cal + licor verde Licor branco + lama de cal

CaO + Na2 CO3 NaO2 + CaCO3

Requeima:

Lama de Cal + Gás Cal queimada + Dióxido de Carbono

CaCO3 + Calor CaO + CO2

Os dois processos, calcinação e requeima, se interrelacionam estritamente. Da mesma forma que o processo de calcinação e a cal queimada dependem das propriedades físico químicas da lama de cal, as propriedades da lama de cal dependem da cal queimada.

Segurança

Os produtos químicos manuseados na área de Caustificação / Forno de Cal afetam a segurança. Os químicos usados na área são a Cal, Licor, Hidróxido de Sódio e Polímeros. Os técnicos em atividade nestas áreas devem estar familiarizados com as características dos químicos para manter a integridade pessoal e das instalações.

O licor branco, licor verde, licor fraco, e a lama de cal apresentam o mesmo risco para a segurança. A diferença depende da temperatura e concentração. As instruções de segurança