Centrales Termicas

XXVI.- RECUPERACIÓN DE PRODUCTOS Y CALOR EN LA INDUSTRIA PAPELERA


La mitad del vapor y de la energía eléctrica consumida por la industria de la pulpa y del papel se generan a partir de combustibles que son subproductos de los propios procesos de pulpa y pasta de papel. Los principales combustibles utilizados son el licor de pulpa agotado, la madera y cortezas. El poder calorífico de lossólidos del licor de pulpa agotado es una fuente de combustible fiable para la producción de vapor para generación eléctrica y para su utilización como fluido termodinámico en procesos. Una gran parte del vapor requerido por las fábricas de pulpa se produce en calderas recuperadoras de calor y de productos químicos, altamente especializadas. El resto se suministra por calderas diseñadas para quemarcarbón, aceite, gas y biomasa. XXVI.1.- PROCESOS DE PULPA La producción de pulpa se resume en cuatro procesos principales:
     Proceso Proceso Proceso Proceso de sulfato = 80% de sulfito = 2 ,5% semiquímico = 7 ,2% mecánico = 9 ,9%

PROCESO DE SULFATO.- Es el proceso de pulpa que predomina en USA, y tiene al sulfato de Na, como producto químico de aporte. El papel producido mediante esteproceso, era tan fuerte y duro, en comparación con el obtenido por otros procesos alternativos, que se le dio el nombre de Kraft; es un proceso de fabricación de pulpa alcalina, como también lo es el proceso de sosa que toma su denominación por el uso del carbonato de sodio Na2CO3, (ceniza de sosa). En el proceso Kraft, el diagrama de flujo representado en la Fig XXVI.1, muestra la relación entre lacaldera recuperadora y el total de la fabricación de pulpa y papel. Este proceso comienza alimentando un digestor con  virutas de madera, ó leñoso   un material fibroso no
 Las virutas se calientan con vapor y cuecen en una solución acuosa de  sulfuro de sodio ( Na S )  2 nocida como licor blanco, que tiene lugar en el digestor. hidróxido sódico ( NaOH )

co-

Una vez cocida, la pulpase separa por vacío del licor residual, mediante una serie de secadores de tambor, que desplazan este licor con una dilución mínima.
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Fig XXVI.1.- Diagrama Kraft, sulfato de Na

Fig XXVI.2.- Procesos de los licores blanco, verde y negro

A continuación, para retirar los nódulos y los pequeños haces fibrosos no separados, se tamiza y limpia la pulpa, para producir la fibra que seutiliza en los productos finales de pulpa y papel. El licor negro que ha escurrido la pulpa y ha salido de los lavadores, es una solución acuosa que contiene lignitos de madera, materia orgánica (combustible) y compuestos inorgánicos oxidados en el proceso de cocción; en él existe una mezcla de materiales orgánicos e inorgánicos en proporción 13÷ 17% de
sólida presente en la madera sólidos,constituida por  la mitad de la materia añadidos durante la cocción .   los elementos químicos

Aproximadamente 2/3 de la materia sólida presente en el licor negro es materia orgánica y el resto son sales inorgánicas que están enlazadas a la materia orgánica
Tabla XXVI.1.- Análisis del licor negro H2 O2 S C

Elemento Sólidos secos, % en peso

Na 19,1

4,76

3,5

35,93

35,2

K 1,02Cl 0,12

Inertes 0,24

Total 100

El licor negro se procesa mediante un ciclo Kraft, cuyas operaciones comprenden la:
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- Evaporación - Combustión de materiales orgánicos - Reducción de los componentes inorgánicos agotados - Reconstitución del licor blanco

El licor negro está constituido por componentes  orgánicos que reaccionan con el O2 alimentado en   inorgánicos ellecho del hogar, por un sistema de distribución de aire; sus principales componentes inorgánicos son: Na2CO3, Na2SO4, Na2S, Na2S 2O3 El hogar de la caldera recuperadora se diseña para la combustión del material orgánico del licor negro, mientras que el material inorgánico oxidado se reduce, en el lecho situado en el suelo del hogar.
- La materia orgánica se quema en el hogar generando vapor -...