Sesion 05 Tecnologia Del Papel 2

8/17/2019 Sesion 05 Tecnologia Del Papel 2

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Ing ROBERT VEGA BARRANTES

Semana 04: Semana 04:

INDUSTRIA DEL PAPEL

UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

La industria del papel Materia ri!a" Opera#i$n de i!pregna#i$n de s%sa" Digesti$n"

Fra##i%na!ient%" Depura#i$n & li!pie'a" (ide%) *ttps)++,,,"&%utu-e"#%!+,at#*.

(/r&dE!0dgV1#


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La madera es la principal fuente de fibras celulósicas para la manufacturación de pulpa y papel. En este momento, lamadera suministra alrededor del 93% de los requerimientos mundiales de fibras vírgenes, mientras que las fuentes nomadereras suministran el resto. Aproximadamente un tercio de todos los productos papeleros son reciclados comofibras secundarias!

1.1 ESTRUCTURA DEL ARBOL: En un árbol se ons!"eran #res $ar#es %enerales:a&La o$a: om$ues#a "e 'o(as ) ramas.

b&El #allo.& Las ra*es. Las 'o(as son las +ábr!as en "on"e se manu+a#uran los al!men#os $ara sum!n!s#rar ener%*a ) re!m!en#o al árbol a #ra,-s"e la +o#os*n#es!s La +o#os*n#es!s es la $ro"u!/n "e arbo'!"ra#os a $ar#!r "el "!/!"o "e arbono ) a%ua en $resen!a "e loro+!la )lu&.


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3.1 POTENCIALES

La fortaleza económica de los Estados Unidos a nales de los 90 ha revivido la industria de lapulpa y el papel. Ahora, esta industria cuenta con uno de los mayores ritmos de crecimiento

promedio annual.

La industria de Pulpa y Papeltiene alunas venta!as"

#Potencial en el mercadode Estados Unidos y$anad%.

#Acceso a contri&ucióneconómica su&stancialpara cosechar vias para

pulpa.

#Alta calidad de losderivados de &ra demadera.

#Acceso asuministros deener'a seuros y de&a!o costo.


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La manufactura de pulpa para papel y cartulina emplea diferentes m(todos"

2EC3NICO5U62ICO "ombinación de los procesos previos.

#epara las fibras usando m$todoscomo abrasión de disco y billeting,esta pulpa puede usarse sin

blanqueamiento para acer papelesde impresión para aplicaciones enque ba&o brillo es aceptable. 'araotras aplicaciones, blanqueadorescomo los peróxidos e idrosulfitos

deben usarse.

2EC3NICO 'ulpas químicas se fabrican al prepararlas materias primas usando los

procesos (raft )sulfato* y sulfito. +os procesos (raft producen una variedadde pulpas usadas principalmente paraempacar, como papel de granresistencia y cartulina. xígeno,

peróxido de idrógeno, o-ono, cido percetico, ipoclorito desodio,dióxido de cloro, cloro y otros

químicos son usados para transformarel lignin a su forma lcali soluble.

5U62ICO

3.2 REVISIÓN DEL PROCESO DE PULPA Y PAPEL


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Los pasos principales en la manufactura de pulpa y papel son"

Estas etapas son comunes

para los tres procesos,aun)ue se diferencian enlas unidades )ue usan paracada tarea.

Almacén de Madera

ObtenciónDe pulpa

Blanqueado

Fabricaciónde Papel

Los impactos m%ssinicativos de lamanufactura de pulpa ypapel resultan de losprocesos de o&tención depulpa y &lan)ueado.

3.2 REVISIÓN DEL PROCESO DE PULPA Y PAPEL


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'/"E# '/'0#12 '/1"1'A+E#2E"+45A#

62E"10 7E'8+'A

"onvertir astillas de madera de papelde deseco en fibras adecuadas parala fabricación de papel.

uímico )(raft, sulfito*:digestores, refinadoresmecnicos, digestores yrefinadores semiquímicos.

/E"8'E/A"1085;1"A )(/A


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3.3 DESCARGAS AL AMBIENTE

Flujo

$%&' "! ADP

O(#")*#+, "! l#*or ,!%ro

$ompuestos &a!os en azufre"

*ulfuro de hidróeno

+etil mercaptano

*ulfuro de dimetil,isulfuro de ,imetilo

Part'culas sólidas - /0

2idos de azufre 0. / 30

2idos de nitróeno //3

$ompuestos or%nicos vol%tiles456$s7

O-'!,*#+, "! pulp)

2idos de azufre /30U,#")"!. %!,!r)"or). "! /)por 0

!l!*'r#*#")"

$enizas 8otantes 00

Co,')#,),'!

0.3/3

Flujo

pro!"#o

$%&' o1 ADP

Aua de desecho 90/90 m3:t;6, 0//'r#*).


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RE7ULACI8N EN U.S. El grupo federal clave responsable por el ambiente es laE'A, que es una agencia regulatoria que establece y refuer-alos estndares ambientales.

El propósito de la E'A es conducir investigaciones y sugerirsoluciones a los problemas ambientales. #imultneamente,a sido su obligación monitorear y anali-ar el ambiente.

+os componentes de la legislación de ms influencia en laindustria de la pulpa y el pa pel son los lineamientos delimitación de efluentes que definen las condiciones

mínimas de los efluentes para =9>> y =9?3.

REGULACIÓN DEL AGUA

REGULACIÓN DEL AIRE

3.? ASUNTOS REGULATORIOS


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"erca de =9>@, los estndares de calidad de las corrientes en los Estados8nidos fueron en su mayor parte, responsabilidad de los estadosindividuales. El gobierno federal fue dominante asta =9>@, cuando laAgencia de 'rotección Ambiental )Environmental 'rotection Agency,E'A* fue establecida.En =9>, El Acta > era equivalente aB;e&or tecnología prcticaB )best practical tecnology!, 6'2*, y el segundo

nivel para =9?3 fue Bme&or tecnología disponible económicamente factibleB)best available tecnology economically acievable, 6A2EA*.A principios de =9?@, estas regulaciones incluyeron sustancias tóxicas osub:tóxicas a trav$s del ational 'ollutant 7iscarge Elimination#ystem )'7E#*. Entre estas se encontraba un gran nCmero de

productos secundarios del proceso de blanqueamiento clorado.7espu$s, la E'A incrementó la lista de contaminantes prioritarios.+as regulaciones federales de los E.8. que tratan la protección al

ambiente cambian cada cuatro aDos. Es un reto constante para estaindustria mantenerse actuali-ada.

A2E"E7E2E#

'A/;E2/#'A/;E2/#'A/;E2/#

"2A;1A2E# 20F1"#

REGULACIÓNDEL AGUA

tras agenciasG

H Effluent #tandards and Iater uality 1nformation Advisory "ommittee )E#JI1A"*.H 2e "ouncil of Environmental uality.H ational "ommission on Iater uality

A2E"E7E2E#

"2A;1A2E# 20F1"#

Dese!pe2% est3ndar de Nue(as 4uentes en 5g+55g

M36" pr%!edi% en 789d:as M36i!%+ d:a

Su-#ateg%r:a BDO; TSS BDO; TSS

Kraft disuelto 6.1 8.35 11.75 15.5

Mercado kfaft 2.65 2.9 5.15 5.35

Kraft BCT 3.7 5 7.05 9.3

Fine raft 2.55 3.75 !.95 7

"ulfito #rado $a$el !.65 2.9 8.98 5.35

Mercado de sulfito !.65 2.9 8.95 5.35

"ulfito disuelto de %a&o alfa 11.15 10 21.!5 18.6

"ulfito disuelto de alto alfa 13.8 9.!5 26.5 17.6

'() c*e+i+ec*anical 3.9 3.3 7.5 6.15

'() t*er+o+ec*anical 2.3 3.15 !.!5 5.85

'()CM, $a$eles 2 3.15 3.85 5.85

'() $a$el fino 1.9 3 5.6 5.6

"oda 3.15 !.3 60 7.95

eink 3.9 ! 7.5 7.!5

,- $a$el fino 1.35 1.! 2.6 2.6

,- $a$el $ara $auelos 2.15 2.2 !.15 !.1

,- $a$el $ara $auelos /F( 1.9 1.95 3.7 3.65

@" roundBood CD" no/interada


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cenafteno T +eta%olitos

crole4na icloro%enceno crilonitrilo icloro%encidina ldrindieldrin icloroetilenos nti+onio sus co+$uestos 26!iclorofenol rsnico sus co+$uestos icloro$ro$ano dicloro$ro$eno s%estos 26!i+etilfenol

initrotoluenoBenceno ifenil*idracinaBencidinaBerilio co+$uestos 9ndosulfan +eta%olit os

9ndrinCad+io co+$ues tos 9t*il%encenoTetracloruro de Car%ono

C*lordane :aloeteresBencenos Clorinados :alo+etanos9tanos clorinados :e$tacloro +eta%olitosCloroal;uil teres :e


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A2E"E7E2E#A2E"E7E2E#A2E"E7E2E#

1AP" +aterial peliroso en part'culas sólidas 4particulate matter hazardous material7. @6 >AP" +aterial or%nico aseoso peliroso total 4total aseous oranic hazardous

material.7

L@#'! MACT II R!pr!!,')'#/o

'A/;E2/#


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RE7ULACIONES CANADIENSES

En 99, el o&ierno federal canadiense decretónuevas Heulaciones para los E8uentes de laindustria de la Pulpa y el Papel 4PPEH7 en el Actade Pesca 4=isheries Act7.

Las PPEH esta&lecen l'mites de ;6, **, y

to2icidad auda y adem%s contiene numerososreportes de re)uerimientos. Las reulaciones)ue limitan la descara de dio2inas clorinadas yfuranos tam&i(n entraron en vior en 99 &a!oel Acta $anadiense de Protección Am&iental4$anadian Environmental Protection Act, $EPA7.

Las reulaciones de $EPA y PPEH resultaron eninversiones masivas para cam&iar los procesos

de &lan)ueado e instalar unidades detratamiento secundario para nales de 99G enmuchas plantas canadienses.

El primer rupo de reulaciones para la industria dela pulpa y el papel, )ue entró en vior en 9-, nolimita&a la cantidad total de contaminación, sino )uem%s &ien permit'a la descara de contaminantes enproporción a la producción de la planta.

En 99, el o&ierno federal respondió a la presiónpM&lica introduciendo un es)uema reulatorio )uere)uer'a plantas para implementar sistemas detratamiento secundario y se soporta&a en l'mitespara controlar la descara de ciertos contaminantesdaKinos, incluyendo dio2inas y furanos.

En 99, las Heulaciones de e8uentes de Pulpa yPapel 4Pulp and Paper ENuent Heulations7

esta&lecieron los est%ndares m'nimos.

ANTECEDENTES

PAR32ETROS

RE7ULACIONES CANADIENSES

ANTECEDENTESANTECEDENTES

PAR32ETROS

NI9ELES 23I2OS DE BOD ; CANTIDADES23I2AS DE S8LIDOS SUSPENDIDOSAUTORIEDERAL CANADIENSE ORE7ULACIONES POR PRO9INCIA PARA E2ISIONES ALAIRE DE PLANTAS DE PULPA DE PAPEL PARA LACALIDAD DEL AIRE.


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E2ceptuando donde una autorización o autorización transitoria es e2pedidaautorizando el depósito de ;6 o sólidos suspendidos, la m%2ima ;6 o toda lamateria de ;6 y la cantidad m%2ima de sólidos suspendidos )ue puedendepositarse en caso de una empresa est% determinada por"

$on respecto a periodos de < horas, la fórmula"

Para un mes, la fórmula es"

RPR F Qd KL.K=

RPR D F Qm KL.=KK=

onde "= O es iual a un factor de para ;6 y -. para sólidossuspendidos, e2presados en ?iloramos por tonelada deproducto terminado.H O es la velocidad de producción de referencia. O nMmero de d'as del mes.

Fuente original: Departamento de Justicia de Canadá

CANTIDAD 23I2A DE S8LIDOS SUSPENDIDOS AUTORI


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3.?.3 REGULACIONES GENERALES

ar@+etro Halor +@


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3. TECNOLOGAS AMBIENTALES INDUSTRIA DE PULPA Y PAPEL

En el proceso ?raft de o&tención de pulpa, altas emisiones de compuestos reducidos en azufre, medidas comoazufre total reducido 4H*7, sulfuro de hidróeno, metil mercaptano, sulfuro de dimetil y dimetil disulfuro sonemitidos.

Emisiones de 12ido de azufre son lavadas4usando scru&&ers7 con soluciones lieramentealcalinas.

Los compuestos aseosos reducidos de azufreson colectados usando ca&ezales, domos ye)uipo de ventilación.

$ondensados del diestor y la evaporaciónde licor nero son procesadas por'r#pp#,% para eliminar los compuestos deazufre reducidos.

La corriente superior procedente delstripper y los no condensa&les son#,*#,!r)"o en un horno de cal o unaunidad de com&ustión.

Tr)')#!,'o "! %)!

;as informaciónGMMM.&rfindia.com ;s informaciónG

MMM.Mesinc.com

http://www.jrfindia.com/http://www.wesinc.com/http://www.wesinc.com/http://www.jrfindia.com/


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3. TECNOLOGAS AMBIENTALES INDUSTRIA DE PULPA Y PAPEL

Tr)')#!,'o "! )%u) "! "!!*=o

Para remover sólidos suspendidos"

# Ceutralización# amizado# *edimentación# =lotación

Para remover el contenido or%nico"

# Lodos activados# Launas aereadas# =ermentación anaeró&ica

Tr)')#!,'o "! "!!*=o +l#"o

Entre los pasos del tratamiento de desechos sólidos se incluyen la deshidratación de lodos y com&ustiónen un incinerador, o calentador de com&ustión de com&usti&le fósil.

;s informaciónGMMM.sequencertec.com


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CASO DE ESTUDIO 1

'/"E# (/A


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iestor

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO $RAFT

Lavadores

Evaporadores

>orno derecuperación

an)ue dedisolución

*la?er

$austerizadores

$laricador delicor &lanco

>orno de cal

ASTILLAS

PULPA

Licor nerodiluido

Licor neroconcentrado

=undidoLicor verde

Lodo de cal

Licor &lanco

$al$ondensadoscontaminados


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iestor


Lavadores

Evaporadores


an)ue dedisolución

*la?er

$austerizadores

$laricador delicor &lanco

>orno decal

ASTILLAS

PULP

Licor nerodiluido


=undidoLicorverde

Lodo decal

Licor &lanco

cal

Astillas de madera,conteniendo linin, celulosay hemicelulosa sonadicionados al licor &lanco4Ca6>, Ca*, Ca$637. Lasastillas son preparadas parasolu&ilizar el linin.

$ondensadocontaminado


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iestor


Lavadores

Evaporadores


an)ue dedisolución

*la?er

$austerizadores

$laricador deLicor &lanco

>orno decal

ASTILLAS

PULPA

Licor nerodiluido


=undidoLicorverde

Lodo decal

Licor &lanco

cal

El linin solu&ilizado salecomo licor nero, de!andoatr%s la celulosa yhemicelulosa )ue sonconstituyentes de la pulpa.

$ondensado$ontaminado


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iestor


an)ue dedisolución

*la?er

$austerizadores


>orno decal

ASTILLAS

PULPA

Licor &lanco

Es enviado a&lan)ueamiento en elproceso de fa&ricación depapel, dependiendo delproducto nal deseado.

Lavadores

Evaporadores


Licor nerodiluido


=undidoLicorverde


Lodo decal

cal


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ASTILLAS

iestor


an)ue deisolución

*la?er

$austerizadores


>orno decal

PULPA

Los constituyentesprincipales del licor neroson" Ca6>, Ca*, Ca$63,Ca*6orno derecuperación

L#*or ,!%ro"#lu#"o


=undidoLicorverde


Licor &lanco

Lodo decal

cal


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iestor


an)ue dedisolución

*la?er

$austerizadores


>orno decal

PULPA

ASTILLAS

Lavadores

Evaporadores


Licor nerodiluido


=undidoLicorverde


El licor nero diluido esprocesado a trav(s de unaserie de evaporadores paraincrementar el contenido desólidos de F a -0Fapro2imadamente.

Licor &lanco

Lodo decal

cal


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iestor


an)ue dedisolución

*la?er

$austerizadores


>orno decal

PULPA

El licor nero concentrado esincinerado para suministrarener'a para el proceso deo&tención de pulpa y defundido inor%nico.

ASTILLAS

Lavadores

Evaporadores


Licor nerodiluido


=undidoLicorverde


Licor &lanco

Lodo decal

cal


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Texas

iestor


an)ue dedisolución

*la?er

$austerizadores


>orno decal

PULPA

Ca$63 y Ca*

ASTILLAS

Lavadores

Evaporadores


Licor nerodiluido


Fu,"#"oLicorverde


Licor &lanco

Lodo decal

cal


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Texas

iestor


an)ue dedisolución

*la?er

$austerizadores


>orno decal

PULPA

El fundido es disuelto enaua para formar el licorverde.

ASTILLAS

Lavadores

Evaporadores


Licor nerodiluido


=undidoLicorverde


Licor &lanco

Lodo decal

cal


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Texas

iestor


an)ue dedisolución

*la?er

$austerizadores


>orno decal

PULPA

Ca6>, Ca*, Ca$63 yaua.

ASTILLAS

Lavadores

Evaporadores


Licor nerodiluido


=undidoL#*or/!r"!


Licor &lanco

Lodo decal

cal


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Lodo decal

cal

iestor


an)ue dedisolución

*la?er

$austerizadores


>orno decal

PULPA

La cal 4$a67 estransformada en$a6> en presencia deaua.

ASTILLAS

Lavadores

Evaporadores


Licor nerodiluido


=undidoLicorverde


Licor &lanco


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iestor


an)ue dedisolución

*la?er

$austerizadores


>orno decal

PULPA

El $a6> reacciona conCa$63 para formarCa6> y $a$63 comoprecipitado.

ASTILLAS

Lavadores

Evaporadores


Licor nerodiluido


=undidoLicorverde


Licor &lanco

Lodo decal

cal


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Texas

iestor


an)ue dedisolución

*la?er

$austerizadores


>orno decal

PULPA

El $a$63 es calentadopara reenerar el $a6

y li&erar $6.ASTILLAS

Lavadores

Evaporadores


Licor nerodiluido


=undidoLicorverde


Licor &lanco

Lodo decal

cal


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Texas

iestor


an)ue dedisolución

*la?er

$austerizadores


>orno decal

PULP

Ca6>, Ca*, Ca$63 y

aua.

ASTILLAS

Lavadores

Evaporadores


Licor nerodiluido


=undidoLicorverde


L#*or-l),*o

Lodo decal

cal


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AGENTES INTERNOS DE SEPARACIÓN DE MASA

iestor

Lavadores

Evaporadores


an)ue dedisolución

*la?er

$austerizadores


>orno decal

ASTILLAS

PULPA


=undido

Lodos decal

hite Li)uor

$al*trippin

$on aire

$ondensadocontaminado

AireAua dedesecho

Emisiones alaire

ea? ;lac?Li)uor

@reenLi)uor

S2L#*or ,!%ro

"#lu#"o

S3L#*or/!r"!

S1L#*or Bl),*o

Mu*=) op!r)*#o,! "! I,'!r*)-#o "! )) *oo )-or*#+, o )"or*#+,pu!"!, !r !pl!)") p)r) r!"u*#r l) !##o,! "! 42S.

Tr! *orr#!,'! l@u#") pr!!(#'!,'! !, l) pl),')

6pro*!o "! )%!,'! "! !p)r)*#+, "! ))8 MSA7 pu!"!, u)r!.


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res aentes e2ternos de separación de masa4e2ternal +*As7 ser%n considerados como

candidatos potenciales para la recuperación de>*"

# S?, ietanolamina 4EA7

# S, $ar&ón activado

# S, *olución caliente de car&onato de potasio al

30 F en peso.

AGENTES ETERNOS DE SEPARACIÓN DE MASA


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HE HEA$D5A

E DCEH$A+;D6

E +A*A

R1 R2 R3

A l) )'+!r)

E##o,! "!l =or,o "! r!*up!r)*#+,8 R1

E##o,! "!l !/)por)"or8R2

R38 E##o,! "! S'r#pp#,% *o, )#r!

Licor &lanco, S1

Licor verde, S2

Licor nero, S3

EA, S?

$ar&ón Activado, S

*olución caliente de $63 S

S1

S2

S3

S?

S

S


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Texas

HE HEA$D5A

E DCEH$A+;D6

E +A*A

E##o,! "!l 4or,o "! R!*up!r)*#+,8 R1

E##o,! "!l E/)por)"or8R2

R38 E##o,! "!l S'r#pp#,% *o, )#r!

R1 R2 R3

A l) )'+!r)

Licor &lanco, S1

Licor verde, S2

Licor nero, S3

EA, S?

$ar&ón Activado, S

*olución caliente $63 , S

S1

S2

S3

S?

S

S

$austerizador iestor an)ue dedisolucióniestor *la?erEvaporadores

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