Em 1879, Carl F. Dahl revolucionou a indústria de papel e celulose, fornecendo uma maneira mais eficiente de produzir celulose a partir da madeira, além de ser capaz de usar uma variedade maior de materiais-primas, como madeiras duras e até resíduos de madeira.
O processo de polpação alcalina, foi desenvolvido como uma resposta à necessidade de melhorar a produção de celulose para a fabricação de papel, onde a madeira é convertida em polpa de madeira e depois em papel.
E tudo inicia no corte e picagem das árvores são processadas em pedaços menores, que são então picados em cavacos, o tamanho dos cavacos pode variar, mas geralmente são pequenos ou suficientes para permitir que uma solução química entre em contato eficazmente com as fibras.
No digestor pressurizado, os cavacos são misturados com o licor branco. A temperatura normalmente fica entre 150°C e 180°C, e o tempo de digestão pode variar de algumas horas a até 24 horas, dependendo do tipo de madeira e das condições do processo liberando a lignina e pasta de celulose.
Após é realizado o processo de lavagem da pasta de celulose é lavada em grandes tanques ou filtros, onde é repetidamente lavada com água quente ou soluções diluídas de produtos químicos. Isso ajuda a remover a maior parte dos produtos químicos remanescentes da digestão, além de melhorar a pureza da celulose.
Finalizando no branqueamento químico que envolve o uso de produtos químicos, como o dióxido de cloro (ClO₂) ou peróxido de hidrogênio, para oxidar qualquer vestígio de lignina que ainda permaneça na massa. Esses agentes branqueadores ajudam a limpar a celulose e a torná-la mais adequada para a produção de papel de alta qualidade.
Durantes estes processos de fabricação da celulose é produzido subprodutos como o licor negro, licor verde e licor branco.
No processo do digestor após o cozimento da madeira, o licor negro é gerado como subproduto este material é utilizado como na queima da caldeira de recuperação, para geração de energia utilizada na planta e para produção de vapor que é utilizado no cozimento da madeira gerando um ciclo.
Para a queima segura deste licor negro é necessario medir corretamente e com precisão os sólidos do licor negro, para realizar essa medição de sólidos, é necessario refratômetros eficazes. E para que as medições de sólidos sejam corretas e eficientes é necessario, dois refratômetros em série como os sistema MDS-E-Scan. Quando ambos os refratômetros estão em serviço, o requisito para um desvio automático de licor negro pode ser realizado por indicar um teor de sólidos dissolvidos de 58% ou menos, um desvio automático de licor preto deverá ocorrer.
Ou quando ambos os refratômetros registram um teor de sólidos dissolvidos de 58% ou menos , Se as leituras do instrumento discordarem sobre a porcentagem de sólidos em 2% do valor absoluto, um alarme sonoro e visual deve ser acionado, como tambem se um refratômetro falhar ou for removido do serviço, o desvio de licor preto deve ser controlado pelo instrumento restante em serviço, e se este instrumento restante ler 58% ou menos de sólidos, um desvio automático de licor preto deve ocorrer.
O licor negro não deve ser abastecido a caldeira se nenhum refratômetro estiver em serviço, eles devem fazer parte de um sistema integrado adaptado a caldeira, incluir um sistema para monitorar sua operação e indicar problemas ou falhas do refratômetro individual. Refratômetros usados sem tal sistema de monitoramento podem falhar e podem fornecer leituras impróprias e inseguras de sólidos dissolvidos sob certas condições.
Este sistema deve monitorar a tensão de alimentação positiva (+) e negativa (-) de cada aparelho independentemente, monitorar a tensão da lâmpada de cada refratômetro independentemente, monitorar a amplitude do sinal de cada refratômetro independentemente, monitorar a temperatura do licor em cada cabeça de detecção do independentemente, garantindo que a temperatura do licor de cada refratômetro esteja dentro dos limites mínimos e máximos predeterminados para operação segura e monitorar o sistema de temporizador de limpeza automática do prisma de cada refratômetro.
Caso uma das falha ocorrer um alarme deverá ser ativado, identificando o refratômetro e o circuito com defeito, sendo excluido eletricamente do sistema de controle, permanecendo somente o refratometro em funcionamento em serviço.
Seguindo o recomendado pelo Comitê Consultivo para Caldeiras de Recuperação de Licor Negro (BLRBAC) garante a segurança na indústria de celulose e papel. Formado em 1962, o BLRBAC se concentra em melhorar a segurança, confiabilidade e operação de caldeiras de recuperação de licor negro, sistemas essenciais usados na produção de celulose e a NR13, ajuda a estabelecer padrões de segurança em toda a indústria que reduzem riscos e previnem acidentes.
Após a queima do licor negro temos o subproduto o licor verde que contém carbonato de sódio (Na2CO3) e sulfeto de sódio (Na2S). Os refratômetros são utilizados para analisar a concentração do licor verde, o que ajuda a otimizar o processo de caustificação, este processo envolve a conversão de carbonato de sódio em hidróxido de sódio pela adição de cal (óxido de cálcio, CaO). A medição precisa da concentração do licor verde garante que a quantidade certa de cal seja adicionada, otimizando assim a eficiência do processo de caustificação e reduzindo o desperdício.
Que após a adção de cal ao lico verde é obtido o licor branco que tambem pode ser utilizado os refratômetros para monitorar a concentração, ajudando a manter os níveis desejados de alcalinidade e sulfeto, que sera enviado novamente ao processo processo de cozimento e a qualidade da polpa.
Para a medição do licor verde é usada a densidade dissolvida ou TTA, em dois pontos diferentes no processo, após o tanque de dissolução do licor verde e após o clarificador, com refratômetro posicionada diretamente nas linhas de processo primárias, a medição em linha permite o gerenciamento em tempo real da diluição do licor verde para atender aos pontos de ajuste de TTA alvo. A densidade excessiva do líquido verde e a iminente cristalização prejudicial que a acompanha dentro do tanque de dissolução também são indicadas pela medição.
Um desafio considerável é a incrustação da cabeça do sensor associada ao licor verde. O revestimento óptico se forma na cabeça de detecção do refratômetro, ele deve ser tratado de forma eficiente e rápida para manter a precisão e com manutenção mínima. Isso é essencial para a capacidade do refratômetro de fornecer um ciclo de medição e duração aceitáveis, sendo necessaria uma limpeza automatica incorporada no sistema com água pressurizada, aquecida à temperatura do processo, que enxágua os componentes ópticos do refratômetro de forma eficaz, resultando em uma redução da incrustação.
Aproximadamente 50 anos atrás, a Electron Machine Corporation se tornou a primeira empresa a empregar refratômetros para quantificar precisamente as partículas dissolvidas no licor. Nossa ampla experiência com esta aplicação resultou em várias características de design especificamente adaptadas aos desafios de medição de processo neste ambiente exigente. Por décadas, a indústria de papel também confiou nos refratômetros da Electron Machine para medir corretamente os sólidos do licor verde na fabricação de celulose e papel.
Ter refratômetros industriais de alta qualidade são indispensáveis para a automação deste processos porque contribuem para manter a qualidade e a uniformidade, reduzindo o desperdício e aumentando a eficiencia. Essa medição fornece informações úteis sobre a composição e a concentração de uma solução, ambas essenciais em uma ampla variedade de processos industriais.
A concentração de licor pode ter um impacto significativo na eficiência do processo, por isso é importante medi-la com precisão, e juntamente com os equipamentos da Electron Machine Corporation como pioneira nessa tecnologia de medição, desenvolveu o sistema, com um ângulo específico de refração pode se medir o índice da refração de diversos fluidos com cabeçote com led, prisma de refração e sensor matriz de diodos com tempo de resposta inferior a 500ms e transmissor com controle e indicação microprocessado, com display local, programável, comando por teclado de membrana, analisando qualquer mudança do seu processo em tempo real durante a adição de ingredientes ou reações do seu processo.
Nosso refratômetro da “EMC” Electron Machine Corporation, pode medir e controlar seu processo em tempo real garantindo a melhor concentração, eliminando assim as variações pode gerar problemas de eficiencia.
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