O PROCESSO KRAFT

FACULDADE DE ARACRUZ

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

BRENDA

DANILO BARBOSA COSSI

DANIELLE RUDIO DE FREITAS

JORDANA BARBIERI DE FREITAS

GILMARA

PROCESSO KRAFT

ARACRUZ

2008

BRENDA

DANILO BARBOSA COSSI

DANIELLE RUDIO DE FREITAS

JORDANA BARBIERI DE FREITAS

GILMARA

PROCESSO KRAFT

Projeto apresentado à disciplina de Organização e Métodos da Faculdade de Aracruz, do curso de Engenharia Química do 9º período sob requisito parcial de avaliação.

Professor orientador:

ARACRUZ

2008

S

UMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................. 3

2 REVISÃO DE LITERATURA ........................................................................... 5

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METODOLOGIA .............................................................................................. 8

4 PROPOSTA ..................................................................................................... 9

5 REFERÊNCIAS................................................................................................ 16

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INTRODUÇÃO

A celulose é não somente a substância orgânica mais abundante na natureza, mas também, com toda probabilidade, a matéria orgânica mais versátil e, ao mesmo tempo, a mais simples de substituir. Sua conversão a produtos de papel é uma função diária das indústrias de polpa e papel; os milhares de diferentes tipos de produtos úteis que ai se produz são a prova de que a polpa de madeira se tornou indispensável à civilização moderna. Na verdade, o consumo per capita nos Estados Unidos chega a aproximadamente 640 lb (290 kg). Nos dias de hoje, mais de 10.000 engenheiros e cientistas estão empregados nestas indústrias, cujos processos de fabricação são complicados e têm muitas variáveis difíceis de controlar. Há também uma busca constante de novos empregos e de modificações químicas do papel. São usadas cerca de 400 lb (181 kg) de reagentes para a feitura de 2.000 lb (907 kg) de papel. Os fabricantes envolvidos na produção de polpa e nos processos de alvejamento, de fabricação de papel e de conversão de produtos são responsáveis pelo emprego de milhões de toneladas de substancias químicas em cada ano e, por isso, constituem um dos mais importantes fregueses da indústria química.

O processo de obtenção da celulose é iniciado com o descascamento e lavagem de toras de eucalipto selecionadas para posterior picagem. Com isto são produzidos cavacos de dimensões uniformes que são encaminhados ao cozimento, após um processo de peneiramento.

Este é conhecido como processo kraft, pois produz polpas de alta resistência.

O processo ao sulfato, ou Kraft (do alemão, forte) foi o resultado de experiências fundamentais efetuadas por Dahl no ano de 1884, em Danzig. Em 1909 o processo ao sulfato foi introduzido nos EUA. Talvez a maior modificação industrial nos últimos anos tenha sido a elevação do processo ao sulfato a uma posição de importância máxima na indústria. A fabricação de polpa gradualmente se desenvolveu em uma indústria autônoma, servindo a outras indústrias, além da de papel; por exemplo, a manufatura de polpa para a fabricação de raiom tem uma importância fundamental e se tornou uma divisão distintamente especializada da manufatura de polpa.

É um processo alcalino, responsável pela maior parte da polpa que se fabrica nos dias de hoje. Pode ser usada quase que qualquer tipo de madeira, mole ou dura, embora sejam mais empregadas as madeiras de coníferas. O processo foi desenvolvido para remover as grandes quantidades de óleo e de resinas nestas madeiras. Neste processo faz-se uma pré-hidrólise, para remover as pentosanas e as polioses, que é seguida por tratamento ao sulfato (sulfato de sódio impuro), seguido de um alvejamento em várias etapas. Sendo o uso de madeiras mole mais intenso, está sendo maior a atenção dispensada ao tratamento de madeiras duras. As reações químicas são pouco definidas, mais envolvem a hidrólise da lignina, o que produz mercaptans e sulfetos, que são os responsáveis pelo cheiro desagradável das fábricas de polpa ao sulfato.

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METODOLOGIA

A proposta deste trabalho é demonstrar como é feita a produção da polpa de papel de forma generalizada em algumas indústrias através do processo ao sulfato ou Kraft, apresentando suas etapas e analisando suas características principais.

Será feito um dimensionamento macro de seus principais insumos e produtos, da energia necessária para operação deste, além da mão de obra requerida e do capital investido.

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PROPOSTA

No fluxograma, estão representados os diversos estágios da fabricação da polpa Kraft, ou ao sulfato. È possível dividi-lo nas seguintes etapas.

As toras são cortadas e descortiçadas (1), e levadas ás cortadeiras que são constituídas por grandes discos rotatórios providos de quatro ou mais facas compridas e pesadas , que reduzem a madeira em pequenos cavacos (Op).

Os cavacos são peneirados, em peneiras rotatórias ou vibratórias, para separar os graúdos, o produto desejado e a serragem. Os graúdos e as lascas passam por desintegradores, que os reduzem ao tamanho apropriado (Op).

Os digestores são carregados com os cavacos (3), adiciona-se o licor branco de cozimento, que contém essencialmente sulfito de sódio e soda cáustica, e liga-se o vapor de água. Pode ser usado um digestor estacionário ou rotatório, construído em aço inoxidável. A pressão é elevada para 110 psi (7,5 atm). O período de cozimento leva cerca de 3h (Op e Cq).