resumen industrias de papel y celulosa fiuba

8/18/2019 Resumen Industrias de Papel y Celulosa FIUBA

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Industrias de Papel y Celulosa

Final 1

1.

Mencionar los 3 principales componentes químicos de la madera e indicar los

correspondientes destinos a través de los procesos de pulpado (sin blanqueo)

a. Químico Kraft

b. Mecánico

Los tres principales componentes químicos de la madera son:

Celulosa: es un polímero presente en la pared de las fibras, alrededor de un 40-

50% de la composición total

Hemicelulosa: también es un polímero presente en la pared de las fibras. Su

porcentaje es de 25 a 30%. Las hemicelulosas son fácilmente degradadas y

disueltas (en comparación con la celulosa), por lo que su porcentaje es siempre

menor en la pulpa que en la madera original.Lignina: es un polímero en red. Alrededor del 30% en pino, en otras maderas 20%.

Su papel principal es formar la lámina media (en el exterior de las fibras) que une

las fibras entre sí. Una parte adicional de la lignina está contenida también en la

pared de la fibra junto con la celulosa.

En síntesis:

Celulosa (40-50%) y hemicelulosa (25-30%) Pared de las fibras

Lignina (20-30%) Exterior de la pared y espacio entre fibras

Destinos a través de los siguientes procesos de pulpado:

Químico Kraft: el ataque alcalino que se realiza en la cocción de las astillas de

madera causa una rotura de la molécula de lignina en fragmentos más pequeños

(disolución masiva de lignina), cuyas sales de sodio son solubles en licor de

cocción. Este ataque apunta a disolver la lignina pero protegiendo la celulosa. Por

lo general se elimina alrededor del 80% de la lignina, 20% de la celulosa y 50% de

hemicelulosa.

Madera: 1tn Pulpa remanente (seca)

Lignina 30% 300kg 60kg

Celulosa 40% 400kg 320kg

Hemicelulosa 30% 300kg 150kg

Los 470kg que se perdieron quedaron en el licor negro (además de los reactivos).

Los mismos van como combustible a una caldera.

Mecánico: en el proceso mecánico no se produce la deslignificación, sino que lo

que se producen son trozos de fibras. Este método tiene un rendimiento

aproximado del 90%, mientras que el anterior (Kraft) ronda el 40-50%


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2.

Indicar el tipo de unión existente entre las fibras que constituyen la estructura de los

papeles. Mencionar las etapas del proceso de fabricación en las cuales comienzan a

desarrollarse y se consolidan.

El tipo de unión entre las fibras es mediante puentes de hidrógeno. A continuación se

presenta un gráfico mostrando dichas uniones:

Etapas del proceso de fabricación en las cuales comienzan a desarrollarse y se consolidan

las uniones:

Refinado: El refinado es la operación en la preparación de la pasta por la cual,

mediante la acción de un trabajo mecánico y en presencia de un medio acuoso

(agua), se modifica la morfología de las fibras y su estructura físico-química. El

objetivo es desarrollar o modificar las fibras de una forma óptima para los

requerimientos específicos de cada papel.

Hinchamiento Hidratación Refinación

Refinación independiente de FL y FC Mezcla de FL y FC después del refino

refinación final de ajuste (FC Fibra corta, FL fibra larga)

Los efectos del refinado se resumen en:

o

Eliminación de la pared primaria, formación de partículas de fibras o

“finos”

o Penetración de agua en la pared celular

o Rotura de algunos enlaces de puente de hidrógeno intra-fibra;

reemplazamiento por enlaces de puente de hidrógeno fibra-aguao Aumento de la flexibilidad de la fibra

o Fibrilación externa y defollación

o Acortamiento de fibras

Luego de la mezcla y antes de la depuración fina, se agrega agua clarificada

(disolución)

3.

Describir los procesos utilizados para el blanqueo de pulpas

a.

Químicas Kraft


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b.

Mecánicas

Justificar las diferencias

Para las pulpas obtenidas en el proceso Kraft (pulpa química) se realiza un blanqueo que

remueva la lignina residual en las fibras y la oxidación de los grupos cromóferos

remanentes en las fibras. Se obtiene así una alta blancura y bajos niveles de reversión deblancura. Las etapas pueden ser O-D-E-P (oxígeno - preblanqueo, dióxido de cloro,

extracción alcalina y peróxido de hidrógeno).

Para las pulpas mecánicas se realiza solamente la oxidación de los grupos cromóferos en

las fibras, sin remoción significativa de la lignina. Se obtiene menor grado de blancura, y

puede haber reversión de blancura. El aspecto óptico del papel se mejora en 2 etapas: la

primera con peróxido y la segunda con hidrosulfito de sodio.

La diferencia básicamente se encuentra en que en un proceso es necesario remover toda o

casi toda la lignina para obtener una alta blancura permanente, mientras en otros casos

esto no es necesario pues incrementaría altamente los costos y también puede cambiar las

propiedades del papel.

4.

Indicar los objetivos y el principio de operación del equipamiento conocido como

“caldera de recuperación” en el proceso de pulpado químico Kraft

El horno/caldera de recuperación constituye el corazón del proceso de recuperación Kraft

y tiene las siguientes funciones esenciales:

Evaporación de la humedad residual de los sólidos del licor

Quemar los constituyentes orgánicos con una eficiencia máxima de combustión

Suministrar calor para la generación de vapor

Reducir los compuestos oxidados de azufre a sulfuro

Recuperar los productos químicos orgánicos del salino fundido

Acondicionar los productos de combustión para minimizar los arrastres de

productos químicos

Principio de operación: El licor negro recogido del digestor y el “papel pardo” de los

lavaderos contienen sustancias orgánicas disueltas cuya composición química exacta

depende de las características de la especie de la madera y de las condiciones de la

cocción. El licor se concentra por evaporación hasta que su contenido en agua es inferior

al 40 %, y se pulveriza en la caldera de recuperación. La parte orgánica se consume como

combustible, generando calor que se recupera en la parte superior del horno en forma de

vapor a elevada temperatura. La parte inorgánica no quemada se recoge en el fondo de la

caldera como una mezcla fundida. El fundido fluye fuera del horno y se disuelve en una

solución cáustica débil, obteniéndose un “licor verde” que contiene principalmente Na2S

disuelto y carbonato sódico (Na2CO3). Este licor se bombea a una planta de

recaustificación, donde se clarifica y entonces reacciona con cal apagada (Ca(OH)2),

formando NaOH y carbonato cálcico (CaCO3). El licor blanco se filtra y se almacena para su

ulterior uso. El CaCO3 se envía a un horno de cal, donde se calienta para regenerar cal viva

(CaO).


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La caldera de recuperación, además de contener las principales secciones de recuperación

de calor, puede considerarse que está formada por tres zonas distintas: una zona de

secado donde el licor se quema, una zona de reducción en el fondo, y una zona de

oxidación en la zona superior en la que hay una alta turbulencia.

5. Mencionar 2 tipos de pulpa, en cuanto a madera y proceso de pulpado de c/u,

adecuadas para la producción de papel para diarios con dos componentes de materia

prima fibrosa en relaciones 90% y 10% en peso. Justificar la selección en cada caso.

Los requerimientos funcionales del papel periódico son un buen comportamiento en

máquina, imprimabilidad, buen aspecto general y bajo precio.

La composición del papel periódico es una mezcla de pulpa mecánica (90%) y pulpa

química ligeramente refinada (10%). El único aditivo general es el colorante azul-violeta

para matizar el color amarillo natural de la mayoría de las pulpas mecánicas. Se utilizan

fibras largas (por lo general de pino).

La pulpa mecánica aporta propiedades valiosas al papel periódico, todas relacionadas con

la imprimabilidad por ejemplo absorbencia, mano, compresibilidad, opacidad,

formación.

Las propiedades de resistencia de la pulpa mecánica son normalmente insuficientes para

producir una hoja que se comporte bien en las prensas de impresión. Cuando la única

pulpa mecánica usada es pulpa mecánica de muela, el papel se refuerza normalmente con

hasta el 30% de pulpa química, sulfito o crudo, o Kraft semiblanqueada. Aunque da al

papel periódico mayor resistencia, la pulpa química también afecta adversamente a las

características de impresión.

El principal factor que afecta a la rentabilidad de la máquina de papel periódico es la

proporción relativa de pulpas mecánicas y químicas en la composición. La pulpa Kraftsemiblanqueada es aproximadamente dos veces más costosa que la pulpa mecánica de

muela.

6.

En un proceso de fabricación de papel para corrugado a partir de material recuperado

(reciclado) es necesario incrementar la resistencia mecánica a la tracción del producto

final. Mencionar dos medios diferentes que es posible aplicar en la sección de

preparación de pasta sin modificar el tipo de reciclado en uso para lograr dicho

aumento. Justificar las opciones elegidas.

Le agregaría un aditivo para resistencia en seco como ser el almidón. Parece ser que

también se le agrega latex. Luego le haría un refinado para aumentar la resistencia

mecánica.

7. Mencionar y describir el principio de funcionamiento de dos elementos diferentes

utilizados normalmente para la remoción de agua en sistemas de formación de papel de

“mesa plana” (tipo Fourdrinier)

En los primeros metros de la mesa, el agua se elimina pasando libremente a través de la

tela por efecto de su propio peso (fuerza de gravedad) y por la pequeña depresión que


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crean algunos elementos de la mesa denominados foils. Las fibras quedan retenidas en la

parte superior de la tela.

Cuando ya no es posible eliminar más agua por medio de la fuerza de gravedad, se utilizan

elementos de vacio que, mediante el efecto de una fuerza aspirante, eliminan el agua que

hubiera quedado entre las fibras. Dichos elementos son los “vacumfoils”.

8.

Indicar de qué se trata y cómo se originan las características de los papeles conocidascomo

a.

Doble cara

Hay dos opciones de ver este punto. Una es que el papel tiene dos caras que son

distintas, debido a que la malla o tela succiona el agua desde abajo, produciendo

en esa cara una superficie más rugosa al llevarse los finos. Por ende la cara

superior y la inferior tendrían distintas rugosidades.

La otra opción de ver esta pregunta es que se quiera lograr que ambas caras sean

iguales o por lo menos más uniformes. Para este caso, la suspensión fibrosa se

descarga entre dos mallas que la sujetan; se extrae agua por ambas telas y se

reduce la diferencia entre cada cara. Es decir, las hace más parejas.

Se utiliza una máquina de doble tela (en vez de la mesa tradicional de Fourdrinier).

En este tipo de mesa, las dos caras de la hoja están en contacto con la tela. En este

caso es posible dirigir el desagote del agua tanto hacia arriba como hacia abajo con

ayuda de cajas aspirantes. De esta forma se obtiene una hoja más simétrica y con

las dos caras más igualadas.


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b.

Dirección de fibras - MD

El papel tiene mayor resistencia en el sentido del largo de la bobina que en el del

ancho, debido a que sus fibras toman en la máquina continua la dirección de la

bobina. El sentido o dirección de la fibra es un detalle importantísimo que hay que

considerar siempre en el papel destinado a ediciones, sobre todo si se ha de

imprimir en offset. Las fibras se entrecruzan formando la estructura del papel y

toman la dirección de la cinta continua, lo que impide una formación regular de

esa trama. Entonces sucede que el papel adquiere más resistencia en el sentido de

la dirección de la fibra.

9.

Para el sistema de prensado en húmedo de una máquina de papel convencional

a.

Describir objetivos y principio de funcionamiento

Los principales objetivos del prensado son eliminar el agua y consolidar la hoja.

Otros objetivos pueden ser suministrar lisura superficial, reducir la mano, y

promover mayor resistencia de la hoja húmeda para una mejor conducción en la

sequería. Es una extensión del proceso de eliminación de agua que comenzó en lamesa. Es mucho más económico eliminar agua por medios mecánicos que

mediante evaporación.

Las fibras son forzadas a un contacto íntimo para que durante el secado se

desarrolle buenos enlaces entre las fibras. El prensado húmedo de la hoja de papel

se realiza en contacto con un fieltro entre dos rodillos en la zona de prensado. La

hoja y el fieltro son prensados entre dos rodillos giratorios.

Primero se realiza la compresión: el aire sale de la hoja y del fieltro hasta que la

hoja está saturada. Luego, el aumento de la presión hidráulica provoca un

movimiento del agua del papel al fieltro. En la siguiente fase, la zona de prensado

se expande hasta que la presión del fluido en el papel se anula; esto corresponde

al punto de máxima sequedad del papel en la zona de prensado.

El requisito más importante en el diseño de una prensa es facilitar el camino más

corto al agua que sale de la zona de prensado.

b. Dibujar un croquis indicando los elementos principales del dispositivo y el

movimiento del papel a través de él


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10.

Para el sistema de secado con cilindros de una máquina de papel convencional

a.

Describir objetivos y principio de funcionamiento

El objetivo de la sequería es evaporar la humedad residual de la hoja prensada de

un modo eficiente y con un bajo consumo de vapor.

La sequería es la parte más costosa de la máquina de papel respecto a costos de

inversión y funcionamiento. Es importante prestar atención a tres criterios: tasa de

evaporación, economía de vapor y uniformidad de evaporación en la dirección

transversal de la máquina.

La hoja de papel húmeda que sale de la sección de prensas conteniendo 60% de

humedad se pasa sobre una serie de cilindros calentados con vapor (1,5-1,8m de

diámetro), donde se evapora el agua y es llevada al exterior mediante aire de

ventilación. La hoja húmeda se mantiene ajustada contra los cilindros mediante

una tela sintética y permeable denominada tela (o fieltro) secadora. Al estar seco

se espera que el papel contenga aproximadamente 6% de agua, o 94% de fibra

seca.

El secado del papel se produce en dos fases: en la primera, la hoja toma calor

sensible mientras está en contacto con el secador. En la segunda, la hoja

desprende vapor en el tiro abierto entre los secadores superiores e inferiores, loque produce un enfriamiento espontáneo de la hoja y le permite volver a tomar

calor sensible de nuevo.

El calor para la evaporación de humedad proviene del vapor que condensa en el

interior de los cilindros secadores. El calor liberado por el vapor que condensa es

denominado “calor latente”.


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En síntesis, el secado consiste en una batería de cilindros huecos herméticos de

acero, calefaccionados por vapor. OJO! No entra en contacto con la hoja. El vapor

calefacciona las paredes de los cilindros. Los cilindros no son perforados.

b. Dibujar un croquis indicando los elementos principales del dispositivo y el

movimiento del papel a través de él (cubrir cuatro unidades consecutivas de una

batería convencional)


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Final 2

1.

Describir en forma comparativa los procesos de pulpado químico Kraft, semiquímico (al

Sulfito Neutro o “NSSC”) y mecánico, incluyendo:

Características de la acción sobre la madera

Reactivos

Equipamiento principal

Proceso de blanqueo

Indicar en forma comparativa y justificando en cada caso:

Rendimiento de pulpado

Propiedades de las pulpas

Costos de las pulpas

Kraft Semiquímico/NSSC Mecánico

Características de la

acción sobre la

madera

-Descortezado

-Chipeado

-Clasificación de

chips

-Digestión: proceso

químico que

provoca disolución

masiva de lignina

pero protegiendo la

celulosa

-Lavado

-Descortezado

-Parcial

ablandamiento de

las astillas con

productos químicos

(sulfonación,

hidrólisis)

-Refinado mecánico

-Descortezado

-Las astillas se

obtienen por

medios

mecánicos, por

ejemplo

comprimiendo los

troncos de madera

contra una piedra

desfibradora en

rotación

Reactivos NaOH; Na2S -Sulfito de sodio

(Na2SO3)

-Carbonato obicarbonato de sodio

----------------

Equipamiento

principal

-Descortezadora de

tambor

-Astilladora de

volante

-Digestor Kamyr

-Recuperadora de

reactivos (en

caldera de

recuperación)

-Lavadora a vacio detambor rotatorio

-Descortezadora de

tambor

-Incorporación de

químicos para

ablandamiento

-Acción mecánica en

refinadores de disco

-Descortezadora

-Muela

desfibradora /

refinadora de

discos

Proceso de

blanqueo

O-D-E-P

Deslignificación y

oxidación de los

grupos cromóferos

remanentes

Oxidación de los grupos cromóferos.

Posibilidad de mejorar aspecto óptico con

aditivos


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Rendimiento de

pulpado

50%

Pierde lignina, parte

de la celulosa y

hemicelulosa

70-80%

Pierde material

inicial pero en menor

cantidad que el

químico

Aprox 90%

No pierde lignina

ni otros

componentes en

gran cantidad

Propiedades de las

pulpas

-Papeles resistentes

-Pulpa color marron

-Baja lignina

-Fibras más flexibles

-Mayor desarrollo

de uniones

La calidad de la

pulpa es muy

superior a la

mecánica, puede ser

empleada en la

producción de

papeles de altas

exigencias de

resistencia mecánica

-Buena resistencia a

la tracción y al

reventamiento-Muy buena rigidez

-Mayor lignina

-Más lignina

-Más opacidad

- Mayor

imprimabilidad

-Menor resistencia

mecánica

-Menor desarrollo

de uniones

-Menor calidad de

papel (astillas)

-Fibras más rígidas

Costos de las pulpas Menor rendimiento

pues extraigo

químicamente la

sustancia que

mantiene unidas las

fibras (lignina)

+complejidad de

instalaciones

+costoUso de químicos

Alto

El consumo

energético total es

ligeramente superior

al del proceso

mecánico y el

rendimiento es

inferior 70% vs 90%

Es necesario gastar

en químicosSe necesita

maquinaria más

compleja

Medio

Mayor

rendimiento

Menor costo

Menor

complejidad de

instalaciones

Bajo

2.

Indicar los objetivos, principio de funcionamiento (incluir transformaciones que se

producen) y esquema detallando el ingreso y salida de materiales, para los siguientes

equipos / operaciones:

Refinación de pulpa (en fabricación de papel)



(agua), se modifica la morfología de las fibras y su estructura físico-química. El

objetivo es desarrollar o modificar las fibras de una forma óptima para los




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i.


“finos”

ii.

Penetración de agua en la pared celular

iii.

Rotura de algunos enlaces de puente de hidrógeno intra-fibra;

reemplazamiento por enlaces de puente de hidrógeno fibra-agua

iv.

Aumento de la flexibilidad de la fibra

v.

Fibrilación externa y defollación

vi.

Acortamiento de fibras

Tipos de refinadores:

Refinadores cónicos: el cono rotativo (rotor) y su carcasa (estator) están

provistos de cuchillas metálicas orientadas en sentido longitudinal. Las

fibras fluyen paralelamente a las cuchillas. La posición del cono determinael entrehierro entre las cuchillas y controla la cantidad de trabajo

suministrada a las fibras

Refinadores de disco: Se componen de discos giratorios entre los cuales

discurre la pulpa. Sus ventajas son: menores requerimientos de energía,

permiten uso de mayores consistencias, y de mayores cargas aplicadas;

tienen diseño más compacto, requieren menos espacio, tienen menor

mantenimiento y requieren menor inversión de capital

Prensas húmedas (fabricación de papel)


Otros objetivos pueden ser suministrar lisura superficial, reducir la mano, ypromover mayor resistencia de la hoja húmeda para una mejor conducción en la

sequería. Es una extensión del proceso de eliminación de agua que comenzó en la

mesa. Es mucho más económico eliminar agua por medios mecánicos que

mediante evaporación.













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Secado de hoja húmeda en máquina de papel







La hoja de papel húmeda que sale de la sección de prensas conteniendo 60% dehumedad se pasa sobre una serie de cilindros calentados con vapor (1,5-1,8m de





seca.



desprende vapor en el tiro abierto entre los secadores superiores e inferiores, lo

que produce un enfriamiento espontáneo de la hoja y le permite volver a tomarcalor sensible de nuevo.





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3.

Mencionar las materias primas fibrosas (tipo de fibra y proceso) y no fibrosas y los

tratamientos especiales necesarios a utilizar en la fabricación de los siguientes tipos de

papel, con altos niveles para las propiedades que se indican:

Papel obra para impresión: opacidad, resistencia al desprendimiento superficial,

lisura

Utilizo pulpa química blanqueada

Fibras cortas en su mayoría 80%

Fibras largas de 10 a 20% (10% si proviene de caña de azúcar)

Para la opacidad: le agrego cargas minerales, 10%. CaCO3

Para la lisura le hago un prensado o alisado y si es necesario un estucado para una

lisura superior (le da mayor lisura, mejor imprimabilidad y mejora las propiedades

ópticas)

Para el desprendimiento superficial le hago un encolado superficial (reduce el

arranque superficial y la formación de pelusa y polvo)

Papeles para bolsas, a partir de reciclado: resistencia mecánica, resistencia a laabsorción de agua

Tipo de pulpa: Reciclado

Para la resistencia mecánica le agrego un aditivo para resistencia en seco

(almidón) y le hago un refinado

Para la resistencia a la absorción de agua le agrego encolante.


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Final 3

1.

Operaciones: Para cada una de las operaciones detalladas a continuación indicar:

Objetivo

Equipamiento principal utilizado (descripción somera, esquema, ingreso y salida

de materiales)

Mecanismos principales que intervienen para alcanzar el objetivo

En fabricación de pulpa (proceso químico Kraft)

Digestión continua

Objetivo: disolver químicamente la lignina a través de la cocción de las astillas y los

reactivos en solución acuosa en un reactor que puede funcionar por lotes o de

forma continua

Principio de operación: Para la digestión continua se utiliza el Digestor Kamyr (de

flujo vertical). Es el más ampliamente utilizado. Las astillas de madera son

alimentadas desde una tolva a través de un medidor de astillas volumétrico y unalimentador rotativo de baja presión a un recipiente de prevaporizado. Un tornillo

que gira lentamente conduce las astillas a través del recipiente de vaporizado

horizontal, en donde el vapor precalienta las astillas y elimina el aire y los

incondensables. Las astillas caen en un conducto conectado al alimentador de alta

presión. El alimentador consiste en un elemento rotativo con una serie de bolsas

alternadas que recogen las astillas; cuando una bolsa cargada se ha desplazado

90º, las astillas son recogidas por el licor de cocción y transportadas a la entrada

del digestor. Cuando las astillas entran en el digestor, han absorbido una cantidad

suficiente de álcali que les permite moverse hacia abajo por gravedad a través del

espacio lleno de licor en la parte superior del digestor, hasta que sedimentan

sobre la masa de astillas, la cual se mueve hacia abajo.

La primera zona, en la parte superior del digestor, permite la impregnación de las

astillas durante alrededor de 45 minutos a temperaturas que van de 105 a 130ºC.

En la zona de calentamiento la temperatura se eleva aún más. Cuando toda la

masa está a la temperatura de cocción, la tercera zona suministra un tiempo de

retención suficiente para que se completen las reacciones de pulpeado.

La reacción de pulpeado es parada por desplazamiento del licor residual caliente

con licor diluido de “lavado” introducido más abajo, que se mueve a

contracorriente del flujo de astillas con objeto de efectuar un lavado por difusión.

En el fondo, la pulpa es dispersada continuamente mediante palas que giran

lentamente.

La velocidad de producción en el digestor Kamyr es controlada por el medidor de

astillas volumétrico.


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Lavado

La pulpa cruda procedente de los digestores debe ser lavada para conseguir los

siguientes objetivos: eliminar el licor residual que contaminaría la pulpa en las

etapas subsiguientes del proceso y recuperar la máxima cantidad de productos

químicos gastados en la cocción con la mínima dilución. En síntesis, se espera

separar el licor negro y lavar la pulpa que proviene del tanque de descarga. La

maquinaria más común es el lavador rotativo con vacío.

Principio de operación: Consiste en un cilindro o tambor recubierto de una tela

(metálica o textil) que gira en una tina que contiene la suspensión de pulpa. Se

aplica el vacío a medida que el tambor se sumerge en la pulpa. Se forma un manto

espeso de pulpa que se adhiere a la tela a medida que emerge de la tina. Agua de

lavado es aplicada para desplazar el licor negro de la hoja mientras el tambor

continua su rotación. Finalmente, el vacío se corta y la pulpa lavada se elimina del

tambor. La eficiencia media de estos equipos es de alrededor del 80%: se


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requieren tres o cuatro estadios para alcanzar una eliminación satisfactoria de

alrededor del 99% de los sólidos.

Sistema de recuperación de reactivos (objetivos en forma global e indicar el

equipamiento principal utilizado)

El horno/caldera de recuperación constituye el corazón del proceso de

recuperación Kraft y tiene las siguientes funciones esenciales:

Evaporación de la humedad residual de los sólidos del licor

Quemar los constituyentes orgánicos con una eficiencia máxima de

combustión

Suministrar calor para la generación de vapor

Reducir los compuestos oxidados de azufre a sulfuro

Recuperar los productos químicos orgánicos del salino fundido

Acondicionar los productos de combustión para minimizar los arrastres de

productos químicos


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Principio de operación: El licor negro recogido del digestor y el “papel pardo” de

los lavaderos contienen sustancias orgánicas disueltas cuya composición química

exacta depende de las características de la especie de la madera y de las

condiciones de la cocción. El licor se concentra por evaporación hasta que su

contenido en agua es inferior al 40 %, y se pulveriza en la caldera de recuperación.

La parte orgánica se consume como combustible, generando calor que se recuperaen la parte superior del horno en forma de vapor a elevada temperatura. La parte

inorgánica no quemada se recoge en el fondo de la caldera como una mezcla

fundida. El fundido fluye fuera del horno y se disuelve en una solución cáustica

débil, obteniéndose un “licor verde” que contiene principalmente Na2S disuelto y

carbonato sódico (Na2CO3). Este licor se bombea a una planta de recaustificación,

donde se clarifica y entonces reacciona con cal apagada (Ca(OH)2), formando

NaOH y carbonato cálcico (CaCO3). El licor blanco se filtra y se almacena para su

ulterior uso. El CaCO3 se envía a un horno de cal, donde se calienta para regenerar

cal viva (CaO).

La caldera de recuperación, además de contener las principales secciones derecuperación de calor, puede considerarse que está formada por tres zonas

distintas: una zona de secado donde el licor se quema, una zona de reducción en el

fondo, y una zona de oxidación en la zona superior en la que hay una alta

turbulencia.

En fabricación de papel

Refinación de pulpa



(agua), se modifica la morfología de las fibras y su estructura físico-química. Elobjetivo es desarrollar o modificar las fibras de una forma óptima para los






i.


“finos”

ii.

Penetración de agua en la pared celulariii.

Rotura de algunos enlaces de puente de hidrógeno intra-fibra;

reemplazamiento por enlaces de puente de hidrógeno fibra-agua

iv.

Aumento de la flexibilidad de la fibra

v.

Fibrilación externa y defollación

vi.

Acortamiento de fibras

Tipos de refinadores:


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Refinadores cónicos: el cono rotativo (rotor) y su carcasa (estator) están

provistos de cuchillas metálicas orientadas en sentido longitudinal. Las

fibras fluyen paralelamente a las cuchillas. La posición del cono determina

el entrehierro entre las cuchillas y controla la cantidad de trabajo

suministrada a las fibras

Refinadores de disco: Se componen de discos giratorios entre los cualesdiscurre la pulpa. Sus ventajas son: menores requerimientos de energía,

permiten uso de mayores consistencias, y de mayores cargas aplicadas;

tienen diseño más compacto, requieren menos espacio, tienen menor

mantenimiento y requieren menor inversión de capital

Prensado de hoja húmeda


Otros objetivos pueden ser suministrar lisura superficial, reducir la mano, y

promover mayor resistencia de la hoja húmeda para una mejor conducción en la

sequería. Es una extensión del proceso de eliminación de agua que comenzó en la

mesa. Es mucho más económico eliminar agua por medios mecánicos quemediante evaporación.













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Secado







La hoja de papel húmeda que sale de la sección de prensas conteniendo 60% dehumedad se pasa sobre una serie de cilindros calentados con vapor (1,5-1,8m de





seca.



desprende vapor en el tiro abierto entre los secadores superiores e inferiores, lo

que produce un enfriamiento espontáneo de la hoja y le permite volver a tomarcalor sensible de nuevo.





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2.

Dibujar un esquema del sistema de formación del papel en una máquina tipo Fourdrinier

(sólo la mesa), indicando los elementos principales que lo componen, la función y

principio de operación de cada uno.

En la mesa de Fourdrinier se inicia a formar la hoja. En la misma se espera remover el agua

de la suspensión fibrosa y formar un entramado de fibras y partículas pequeñas (“finos”).

Los objetivos de la misma se pueden plantear como:

Remoción de agua Consolidación de la estructura de la hoja (aproximación de partículas

Distribución uniforme de partículas en la hoja

Retención de partículas en la hoja


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Los elementos que la componen son: ver apunte parte 2 máquina de papel

Malla o “tela”

i.

Permeabilidad al líquido (drenaje)

ii.

Retención de partículas

iii.

Soporte de la hoja húmeda

iv.

Transporte de la hoja húmeda

Rodillo de pecho o cabeza

Forming board

Hydrofoils

Rodillos de drenaje

Cajas de vacío

Rodillo de succión

Rodillo de retorno

Rodillos tensores

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