Secagem da Celulose

Fabricação de Celulose

2

Secagem de celulose

2.1 Introdução

O termo secagem, na fabricação de celulose, refere-se ao processo de remoção da água por evaporação, esse setor remove a água remanescente da celulose que não foi retirada por prensagem,podendo ser removida apenas por evaporação até teores de 90 a 95% (Figura 1).

Apenas 1,4% do desaguamento são removidos na secagem, o que pode parecer incoerente quando comparamos as dimensões desse setor com outros setores do desaguamento.

Entretanto, a força de coesão entre as moléculas de água, e dessas com as fibras do papel, dificultam extremamente sua retirada, sendo necessário fornecer grande quantidade de energia para que essa massa de água mude de estado líquido para gasoso. E como essa energia não pode ser fornecida em grande escala sem causar danos às fibras do papel, necessitamos de uma área de contato entre a folha e fonte de energia relativamente grande,

de modo a proporcionar um acréscimo gradual de temperatura, de maneira que a evaporação ocorra sem prejudicar a qualidade do produto. É impossível,convencionalmente falando, secarse a folha de celulose até o final do processo sem o uso da evaporação.

Para que haja uma operação de secagem correta, vai depender a obtenção de muitas propriedades importantes do papel, já que o processo é complexo e todas as gramaturas devem ser secas à temperatura mais baixa em relação à velocidade da máquina e a formação da folha.

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Deve-se observar que uma aplicação muito rápida de calor à folha, produz endurecimento superficial; tensão nas fibras, resultando em baixa produção e excessivas quebras na máquina.

Essas condições podem ser mais ou menos observadas pelo sistema de drenagem do cilindros secadores.

Para solucionar as más condições, um bom conhecimento geral da máquina de secagem vai possibilitar a resolução dos problemas apresentados e os mesmos poderão ser resolvidos pelo próprio pessoal da empresa.

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Na fabricação de celulose de mercado (market pulp), um gasto apreciável é necessário para secar a polpa, a fim de permitir seu fácil e econômico transporte. Esse custo de secagem incide diretamente no custo final de fabricação, já que, para isso, recursos energéticos são utilizados em quantidade razoável, como energia elétrica, vapor e combustível.(3)

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2.3 Teoria da secagem A secagem da folha é realizada pela condensação do vapor nos cilindros secadores, fornecendo o calor latente, que evapora a água contida na folha.

Com pouco calor pode-se manter a água a um ponto imediatamente abaixo do seu ponto de ebulição.

Esse calor é de 1kcal / kg para cada oC. Figura 1 - Secagem da folha

2.2 Mecanismo de remoção da água O setor de secagem de uma máquina de secagem de celulose deve fornecer, a cada molécula de água, energia suficiente para: 42

 quebrar as cadeias químicas e/ou

mecânicas;  vencer a resistência friccional ao fluxo do

líquido;  mudar de estado líquido ao estado de

vapor;  fornecer ventilação adequada a fim

de possibilitar remoção dos vapores liberados.

Essa energia é completada em forma de calor, o qual aumenta o movimento das moléculas de água, possibilitando dessa forma que elas sejam liberadas da folha.

Para converter essa água em vapor a 100 o C, sem contudo aumentar a temperatura é necessário muito mais calor, cerca de 539,4 kcal/kg, a uma pressão atmosférica normal.

Esse calor é chamado de calor latente do vapor e essa quantidade de calor é cedida quando 1Kg de vapor se condensa.

Observando-se uma tabela das propriedades do vapor saturado, nota-se que o calor latente diminui com o aumento da pressão do vapor.

Sabendo-se que o calor latente é o calor útil cedido pelo vapor quando este se condensa a uma determinada pressão, pode-se concluir que com altas pressões se obtém menos calor, o que implica dizer que o vapor de alta pressão nos cilindros secadores significa um aumento no consumo de vapor para a secagem, evidenciando ser pouco econômico.

Entretanto a referida tabela nos mostra que aumentando a pressão do vapor a temperatura dele também aumenta.

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Em consequência disso, a diferença de temperatura entre o vapor e a folha aumenta, acelerando dessa forma o fluxo de calor para a folha, permitindo desse modo o uso de velocidade mais alta na máquina.

Somado à economia de vapor, outros aspectos surgem em função da baixa pressão de vapor, entre elas as seguintes:(4)  menor perda por radiação nos cilindros

2.4.1 Mecanismo de transferência de calor Existem 3 modos diferentes para a transferência de calor de uma fonte para um receptor: condução, convecção e radiação.

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O aumento de pressão no secador, portanto, reduz a quantidade de calor disponível para a secagem, mas aumenta a velocidade do fluxo de calor para a folha.

Condução

secadores;  menor possibilidade de vazamento pelas

juntas de vapor dos cilindros secadores;  menor qualidade de celulose devido à baixa

temperatura superficial dos secadores; adicionais;  necessidade de linhas maiores de vapor para

manobrar o grande volume de condensado.

2.4 Transferência de calor É a ciência que trata das taxas de transferência de calor entre um corpo quente, denominado fonte, e um corpo frio, denominado receptor.

O calor é transferido de alguma fonte, tal como vapor para a folha, a fim de fornecer a energia necessária para que se dê a evaporação.

Figura 2 - Transferência de calor por condução

É o principal meio na secagem com cilindros secadores, é a transferência de calor entre um corpo e outro em contato direto quando não ocorrem movimentos significativos entre qualquer um dos corpos. Ele é caracterizado por um gradiente de temperatura em cada corpo através do qual o calor passa (Figura 2).

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Na condução ocorre a transferência de calor através de um material fixo, tal como na parede estática.

Onde: ∆T= Gradiente de temperatura (oF) K= condutividade térmica (Btu/h ft2 (oF/ ft)) S= Área= ft2 L= Espessura= ft Como K x A/L= condutância,o seu inverso R é a resistência ao fluxo de Calor

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 necessidade de cilindros secadores

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R=

Q = s x e x A x T4

L KxS

Unidade= h oF/Btu Convecção É o meio principal na secagem em colchão de ar. É a transferência de calor entre um corpo e um fluido. Ocorre a transferência de calor entre uma porção quente e uma quantidade fria de um fluido.

A= Área= ft2; ∆t= Gradiente de temperatura= oF;

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Figura 3 - Transferência de calor por radiação

Q = U x S x ( tV - tE ) U=

1

( 1/hL ) + ( 1/hR ) + ( e/kS ) + ( 1/hE ) + ( e/kP )

h= Coeficiente de transferência de calor.

U= Coeficiente global de transferência de calor

Unidades:

h= Coeficiente local de transferência de calor

h=

Btu ou h = Kcal 2 o h x ft x F h x m2 x oC

Radiação É o principal meio na secagem radiante infravermelho. Ocorre a transferência de calor de um corpo a outro, através do vácuo ou um gás, (corpo de alta temperatura para outro de temperatura mais baixa). (Figura 3)

2.5 Transferência de massa A transferência de massa de água da folha para o ar que a circunda se dá pela evaporação.

Essa taxa de transferência de massa depende, principalmente, da diferença entre a pressão de vapor da água da folha e a pressão de vapor da água no ar.

Q= Taxa de transferência de Massa;

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A= Área

M= Coeficiente de transferência de Massa;

ε= Emissividade

S= Área de Transferência de Massa;

σ= Constante de Stefan- Boltzmann= 0,173 x 10 - 8 Btu/ hft2 oR4

∆P= Diferencial de Pressão entre o ar e a folha;

T= Temperatura absoluta(ºR)

Q = M x S x (DP)

O coeficiente de transferência de massa (M) depende da velocidade do ar próximo à folha.

Temos:

M = K x V -8

 alta velocidade do ar contrário à folha para

reduzir o escoamento laminar, aumentando o Coeficiente (M);

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A pressão de vapor da folha depende de sua temperatura e a pressão parcial do vapor do ar é função da concentração de água no ar.

2.6 Tipos de secadores de celulose Existem diversas maneiras de secar a celulose, sendo mais comuns os secadores de cilindro e os secadores a colchão de ar.

K= Constante V= Velocidade do ar perpendicular à superficie da folha

Portanto, altas taxas de evaporação dependem de 3 fatores básicos:  alta temperatura da folha, em níveis normais

de evaporação, pequenos incrementos na temperatura da folha implicam grandes incrementos na pressão parcial de vapor na folha;

2.6.1 Secador de cilindros O método que predomina foi desenvolvido a partir da máquina de papel e consta de: uma parte úmida de formação de folha (normalmente uma mesa plana, às vezes uma forma redonda), uma seção de prensas, seção de secagem e em geral corte longitudinal em máquina e uma operação de acabamento com corte transversal.

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 baixa concentração de vapor no ar que

Figura 4 – Secador de cilindros (Fonte:Perkins & Cowan, 1983, p.274)

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circunda o papel;

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Figura 5 – Bolsão entre os elementos de secagem (Fonte: Pires & Kuan, 1988, p. 727)

mais à superfície do secador, ocorrendo, então, elevação da temperatura nessa região e a zona de vaporização começa, também, a se deslocar em direção ao outro lado. Essa é a etapa mais longa do ciclo.

Na terceira etapa, o feltro deixa de envolver a folha e o vapor é liberado das superfícies recém expostas. A temperatura sofre uma queda e a velocidade de evaporação diminui.

Na última etapa, a folha se destaca da superfície do secador e libera mais vapor da superfície recém exposta. Isso causa um rápido resfriamento e decréscimo brusco da evaporação. A quantidade de vapor produzido grau desecagem secagem grau de

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A secagem de folhas de celulose em cilindros aquecidos subdivide-se em quatro etapas.(6) A primeira tem duração curta e compreende o período quando a folha entra em contato com o cilindro secador sem estar envolvido pelo feltro (Figura 4). Devido à duração curta desse período, quase não há evaporação, ocorrendo apenas aquecimento. Na segunda, a folha está entre a superfície quente do secador e o feltro; nessa etapa há um rápido aquecimento e o processo de vaporização se inicia. A folha se aquece, estabelecendo uma diferença de temperatura entre seus dois lados. A transmissão de calor no início se faz por meio de condução.

A água que está próxima à região em contato com a superfície aquecida começa a vaporizar, ocorrendo a migração de vapor em direção ao outro lado da folha. Esse vapor, quando alcança regiões mais frias, tende a se condensar, aquecendo essa região com o calor liberado.

O espaço próximo à superfície do secador é ocupado por água em fase líquida, que se desloca para lá por capilaridade. O fenômeno é contínuo, a folha como um todo se aquece e a pressão de vapor em sua superfície aumenta.

Como há um fluxo contínuo de calor, a zona de condensação vai-se afastando em direção ao feltro e, em um determinado nível de temperatura na folha. O vapor produzido se condensa no feltro ou, no caso de tecido de malha aberta, passa diretamente ao ar. Quando se reduz a quantidade de umidade existente na folha de celulose, a água líquida pode não chegar

grau de secagem do papel grau de secagem do papel 2 evaporação específica (kg/m evaporação específica (Kg/m H) H)

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Mecanismo de secagem em cilindros aquecidos

evaporação específica evaporação específica

30,6 Kg/m2.h

2 numeração dos cilindros - superfície secagem numeração dos cilindros - superfície de de secagem (m ) (m ) 2

Gráfico 1

Gráfico 1 – Taxa de remoção de água

A Figura 5 mostra um bolsão formado entre os elementos de secagem. Todos os elementos móveis carregam consigo uma camada de ar. As partículas de ar que estão em contato com as superfícies móveis passam à mesma velocidade da superfície; e outras, à medida em que delas se afastam, decrescem a sua velocidade.

Superfícies menos lisas, como a do feltro, levam camadas mais espessas de ar, enquanto a superfície do cilindro secador arrasta menor quantidade de ar. Na Figura 5, a linha pontilhada indica as camadas de ar e as suas direções.

Os pontos D e E assinalam fluxo divergente de ar com desenvolvimento de zonas de pressão negativa. Nos pontos F e C há fluxo convergente e formação de uma zona de pressão positiva.

Quando a seção de secagem é “vestida” com o feltro convencional, pesado e impermeável, as diferenças de pressão não são suficientemente grandes para induzir a passagem de ar através do feltro. Portanto, o ar confinado dentro do bolsão, em contato com superfícies úmidas, tende a atingir a saturação. Esse ar saturado, conforme a Figura 5, é continuamente levado para o ponto C, que, comprovado experimentalmente, é a região mais úmida do bolsão.

Se na seção de secagem usam-se tecidos de permeabilidade elevada, as diferenças de pressão, geradas pela movimentação dos componentes, são suficientemente grandes para fazer o ar atravessar a folha de celulose e

A velocidade de remoção da água nas condições descritas é relativamente constante ao longo da secagem.

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o tecido. Portanto, há maior ventilação e menor possibilidade de saturação do ar circundante.

Pode-se notar a baixa taxa de remoção da água no início e no fim do processo (Gráfico 1); o primeiro fenômeno explica-se com o período de aquecimento da folha, e o último, com a dificuldade crescente da água em se deslocar dentro da folha.

Quando a folha de celulose está úmida, grande parte dos capilares contém água em fase líquida, e há pouca resistência para sua migração às regiões próximas à superfície aquecida do secador, onde deve ocupar o espaço deixado pelo líquido vaporizado. Se a região da superfície aquecida do secador continuar saturada, a velocidade de evaporação será mantida constante. Mas quando a umidade atingir um determinado grau em que a água no estado líquido estiver confinada apenas nos capilares mais finos, é necessário energia adicional para vencer a maior tensão superficial.

4

Posteriormente, a zona de vaporização deslocase para dentro da folha e, assim, forma-se uma camada de fibras secas que separa essa zona da superfície do secador, dificultando a transmissão de calor. Consequentemente, a velocidade da secagem decresce e a temperatura da folha aumenta. O nível da umidade crítica, a partir da qual começa cair a velocidade de secagem, está entre 30 e 45% da massa da celulose. O valor exato depende do volume específico e da porosidade da folha, propriedades que afetam as dimensões dos capilares.

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nessa região está em função das condições do ar em movimento, especialmente nos bolsões formados entre os cilindros, a folha e o feltro.

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Transferência de calor durante a secagem da folha de celulose nos cilindros

2 - Pode ser significativa;

A quantidade de calor transferida do secador à folha de celulose depende da temperatura, da qualidade do vapor no cilindro e da temperatura da folha. A diferença entre as duas temperaturas promove o fluxo de calor. Há, fora disso, outros fatores que afetam o fluxo de calor do vapor até a superfície externa do feltro. A resistência global à transmissão de calor é calculada como resultante das resistências individuais, que são:

4 e 5 - Representam uma fração elevada da resistência global;

1 - O filme de condensado dentro do cilindro secador; 2 - Depósitos de incrustações e ferrugem na superfície interna do cilindro secador; 48

3 - A parede metálica do cilindro secador; 4 - Depósito de incrustações e sujeira na superfície externa do cilindro secador; 5 - A camada de ar existente entre a superfície externa do cilindro e a folha; 6 - A folha de celulose; 7 - O filme de ar existente entre a folha e o feltro; 8 - O feltro secador.

Geralmente, não se conhecem os valores individuais, mas podem-se aplicar aos respectivos itens as seguintes considerações:

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1 - A resistência é baixa quando o condensado está empoçado e alta quando forma filme contínuo;

3 - Geralmente é baixa, exceto no caso de parede espessa;

6 - Depende do tipo, gramatura e umidade da folha; 7 - É considerável, e dependente da composição e estrutura da folha e da tensão do feltro; 8 - É dependente da composição, estrutura, gramatura e umidade do feltro secador.

Como exemplo do efeito das diversas resistências, descreve-se a seguinte situação: um cilindro secador contém vapor saturado de 0,7 atm efetiva, que corresponde à temperatura de 116oC. O filme de condensado, perto da parede interna do cilindro, está a 113oC, a parede interna do cilindro a 112oC e a folha de celulose a aproximadamente 70oC. Nota-se que o maior gradiente existe entre a superfície externa do cilindro e a folha.

A eficiência da secagem é estimada pela quantidade de vapor necessária para retirar uma unidade de massa de água da folha de celulose. Inclui-se, nesse cômputo, o vapor usado na secagem do feltro e no aquecimento do ar de ventilação. O valor está afetado pelos seguintes parâmetros:  tipo e gramatura da folha de celulose: a

estrutura da folha influi na facilidade de secagem do material;

 pressão de vapor: a operação com altas

pressões acarreta maiores perdas no sistema.

Outro meio usado para avaliar a eficiência de secagem é a velocidade de evaporação, estando a eficiência relacionada à quantidade total de água removida por área de secagem disponível no sistema e por unidade de tempo. A velocidade de evaporação é fortemente afetada pela temperatura do vapor, porque determina o fluxo de calor ao papel.

A eficiência é influenciada pela umidade inicial na folha de celulose, cuja remoção nos primeiros secadores é bastante fácil. Assim, folhas que entram na seção de secagem muito úmidas tendem a dar valores exagerados de eficiência.

Variáveis que influenciam na transferência de calor e transferência de massa

Estima-se que o aumento de produção obtido pelo aumento do coeficiente de evaporação seja acompanhado de uma redução de 0,92% no consumo de um vapor da seção de secagem.

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após a passagem nos secadores: para remover uma determinada quantidade de água, uma folha de celulose necessita menos calor no início do processo de secagem que no fim da secagem;

Existe uma série de fatores que influenciam o coeficiente de evaporação, relacionados tanto com a transferência de calor entre o vapor dos cilindros secadores e a folha de celulose, quanto à transferência de massa, entre a folha e o meio.

Estes fatores são:(6) a) espessura da camada de condensado nos cilindros secadores; b) presença de gases não condensáveis no interior dos cilindros secadores; c) espessura das paredes dos cilindros secadores; d) depósito de ferrugem nas paredes dos cilindros secadores; e) camada de ar entre a folha de celulose e a parede dos cilindros secadores; f) características da folha (tais como rugosidade, gramatura e teor de umidade);

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g) tipos de feltros; h) temperatura e umidade do meio; i) ventilação.

Algumas considerações em relação aos tópicos acima podem ser feitas:(6) a) quanto menor a espessura da camada de condensado, menor será a resistência à transferência de calor;

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 teor de umidade da folha úmida e da folha

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b) a presença de gases não condensáveis no interior dos cilindros secadores aumenta a resistência à transferência de calor, sua presença pode ser minimizada com o uso de desaerador na água de alimentação das caldeiras;

importante fator para aumentarmos o coeficiente de evaporação. (6) Por exemplo:

c) a espessura da parede do cilindro secador é determinada pelo projeto da máquina de secagem para a pressão máxima do vapor, não podendo ser alterada;

 multifilamentos - Tela Secadora - 350 CFM;

d) os depósitos de ferrugem influenciam negativamente o coeficiente de evaporação; e) na superfície interna, a formação de ferrugem pode ser minimizada reduzindo a presença de O2 no vapor;

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f) a redução da camada de ar existente entre a folha de celulose e as paredes dos cilindros secadores aumenta o coeficiente de evaporação, o que pode ser conseguido aumentando a tensão dos feltros; g) depende das características da folha de celulose, os fatores citados anteriormente são determinados na transferência de calor entre o vapor e a folha de celulose. Os tipos de feltros empregados e as condições de temperatura, umidade e ventilação do meio são determinantes para a transferência de massa da folha de celulose para o meio;

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h) a função principal dos feltros utilizados na seção de secagem de uma máquina de papel é proporcionar um bom contato entre a folha e a superfície dos cilindros secadores. Entretanto sua presença dificulta a evaporação da água.

A permeabilidade do feltro CFM ® (ft3 de ar que atravessam a área de 1 ft2/min) passa a ser um

 algodão - 5 a 10 CFM;  feltros Agulhados - 15 a 60 CFM;

 monofilamento - Tela Secadora - 760

CFM. Devemos lembrar que a permeabilidade é significativamente alterada durante a vida útil do feltro, sendo muitas vezes necessário o condicionamento (limpeza) do feltro para manter suas características iniciais.

O ponto mais crítico no fluxo de energia é a película de condensado que se forma no interior dos cilindros secadores pela condensação do vapor.

Ex.: Comparando valores do coeficiente de condutividade do condensado e do ferro fundindo,respectivamente,0,67 W/mK e 59 W/mK, podemos dizer que o condensado apresenta uma resistência de transferência de calor de 90 vezes maior que o ferro fundido.

2.6.2 Secagem da folha em colchão de ar A secagem por ar quente, ou por colchão de ar, é uma forma de secagem por convecção, onde o ar aquecido transmite as calorias à folha de celulose, absorve o vapor d’água, suporta a folha e participa eventualmente no seu deslocamento.

(Figura 6) Nesse equipamento a folha de polpa é transportada através de uma câmara na qual

Figura 6 – Secagem em colchão de ar (Fonte: Smook, 1990, p.123)

se usa ar quente para secar e ainda para suportar (carregar) a folha. Os custos de capital e de funcionamento são similares aos de um sistema com cilindros secadores de vapor, mas muitos produtores de polpa preferem o secador de colchão de ar, já que é mais fácil de operar e de manter. (Figura 7) Nos primitivos modelos de secadores de ar quente a folha é conduzida mediante transportadores mecânicos e o ar quente é soprado entre as folhas(8). Todavia as últimas

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inovações incorporaram um verdadeiro impacto de ar por cima e por baixo da folha; esse princípio proporciona taxas de evaporação muito mais alta e elimina o transporte mecânico. Normalmente a folha entra na parte superior e é carregada sobre um colchão de ar (esse é formado por uma aplicação prática do Princípio de Bernoulli); formado pelo ar de circulação das caixas sopradoras dispostas em estágios sucessivos, efetua-se uma série de passes horizontais girando ao redor dos rolinhos

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Figura 8 - Princípio de Bernoulli (Fonte: Pires & Kuan, 1988, p.736)

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Figura 7 - Vista em corte do secador (Fonte: Pires & Kuan, 1988 p.736)

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em cada extremo e deixa o secador pela parte inferior no extremo oposto. (6) O Princípio de Bernoulli baseia-se no fato de que, se uma corrente de ar estiver entre duas superfícies (caixas sopradoras e a folha de celulose), gera-se uma força a qual tende a manter uma distância específica entre elas (Figura 9).

Circuito do ar

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O ar é recirculado várias vezes mediante numerosos ventiladores (providenciam ar de circulação ,o qual é reaquecido em trocadores de calor aquecidos com vapor) em ambos os lados do secador (1).

Eventualmente sai pela parte superior através de um trocador de calor ar-ar do economizador.

Aproximadamente 95% do calor fornecido será encontrado no ar de exaustão. (Figura 9)

Figura 9 – Circuito de ar interno (Fonte: Smook, 1990, p.123)

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O ar de reposição, que foi pré-aquecido em um economizador (com o ar de exaustão), entra pela parte inferior do secador. Cerca de 5 a 10% do ar é evacuado (retirado por exaustores) e substituído por ar fresco.

Em cada passe o ar é aquecido por uma serpentina de vapor e bombeado às caixas de descarga, de onde sai pelas aberturas que impactam sobre a folha de polpa celulósica (o ar é forçado a chocar-se contra a folha em certos ângulos, e com alta velocidade). Após ter colidido com a folha de celulose, o ar de circulação passa através das aberturas entre as caixas sopradoras (os orifícios na superfície da caixa estão orientados alternadamente no sentido máquina e no sentido oposto, difundindo ar aquecido). E continua sobre o lado superior da folha de celulose e também debaixo da mesma, mantendo-a a uma distância constante (em torno de 2 mm) das caixas. A temperatura do ar insuflado não ultrapassa a faixa de 160oC e a folha move-se em uma velocidade máxima de 650 m/min. O conjunto das caixas é recoberto de uma película calorífica.

Para alimentar a folha de celulose quando a máquina está em funcionamento, pode-se utilizar de métodos antigos os quais se baseiam em enganchar uma tira de polpa, de 15 a 25 cm de largura, a uma peça de algodão larga,com bolsos para recolher ar. Todavia, nas unidades mais modernas,utiliza-se um sistema automático para passar o cabo através do secador, que consiste num par de correias ou uma correia dobrada que se move ao lado da posição normal da folha de polpa no lado do condutor de secador.(1) A tensão da folha na unidade de secagem é controlada através de rolinhos fixos e rolos bailarinos na entrada e na saída. Os rolos, ao final de cada passe, são acionados somente durante a passagem da folha, mas giram livres quando a folha inteira está no secador.

2.6.3 Descrição do processo O secador está dividido em 6 subprocessos / sistemas, como segue:  secador;

 condensado;  água morna;

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Após passar pelo secador, a folha de celulose passa através de um resfriador e mais adiante, segue para a cortadeira. O resfriamento reduz consideravelmente a perda de alvura durante a estocagem, como também o problema de condensação na estocagem e durante o transporte. O resfriador é construído de acordo com os mesmos princípios do secador (ex.: um secador tem 19 camadas e o resfriador 4).

O ar de resfriamento é tomado da atmosfera e é misturado através de um damper com o ar da sala de máquina. O ar fresco, ar de abastecimento, é aquecido e então soprado dentro, no fundo do secador, e é recirculado para cima através das diferentes camadas ou passagens de secagem.

 acionamento.

Secador Esse sistema inclui o secador Flakt, 50 a 90 ventiladores de ar de circulação do secador, 6 a 10 ventiladores de resfriamento, rolo sensor de tensão da folha, rolo de tração e sistema de passagem de ponta. (Figura 10)

Descrição do fluxograma A folha, com consistência de 51% e uma temperatura aproximada de 45°C, é retirada do rolo guia. O rolo sensor de tensão da folha está montado em células de carga, que permite medir a tensão da folha antes de entrar no DECK superior do secador.

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Figura 10 – Secador Flakt (Smook, 1990, p.122)

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 recuperação de calor;

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O secador utiliza ar aquecido para secar e sustentar a folha. A folha de celulose é introduzida no DECK, plataforma superior do secador e sustentada num colchão de ar de circulação, proveniente das caixas sopradoras, localizadas na parte inferior da folha.

O ar de circulação, necessário para a secagem, é insuflado por meio de ventiladores e aquecido pelas serpentinas de vapor (radiadores), colocadas próximas aos ventiladores. O condensado dessas é recolhido num tanque e bombeado de volta para as caldeiras.

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O ar quente evapora a água contida na folha.

O ar úmido de exaustão é succionado por um ventilador-exaustor e, numa primeira etapa, aquece por troca de calor o ar captado no prédio para ser insuflado na parte inferior do secador.

Numa segunda etapa, recupera o restante do calor aquecendo a água que será utilizada na parte úmida da máquina. O secador é composto de um número de seções intermediárias idênticas e de duas seções nos extremos. As seções intermediárias estão equipadas com radiadores para aquecer o ar, e ventiladores para distribuir o ar de circulação para o interior das caixas sopradoras. Na parte superior,as caixas têm uma perfuração especial, de tal modo que parte do ar saí com a mesma direção do movimento da folha e parte em direções contrárias.(1) Após o ar de circulação se chocar com a folha, passa entre as aberturas das caixas sopradoras e continua ainda na parte superior da folha que passa imediatamente abaixo.

Devido ao contato com a folha úmida, o ar de circulação sofre esfriamento e volta a ser aquecido nos radiadores, antes de ser soprado para o interior das caixas sopradoras, por meio dos ventiladores de circulação de ar.

A folha retorna aos extremos do secador por meio dos rolos de retorno. Para a alimentação da folha até a saída do secado, existe um sistema de passagem de ponta, que inicia no rolo de entrada, na parte superior do secador, e termina no dispositivo de descarga (rolo de tração), na saída do secador.

A velocidade no secador é regulada por meio de motores de corrente contínua, os quais acionam os rolos de retorno e os nips rolls. A tensão da folha é controlada automaticamente por meio do rolo sensor de tensão,que possui uma célula de carga em cada mancal, a qual fornece um sinal de saída para o equipamento regulador de velocidade de corrente contínua.

A válvula de controle de vapor controla o préaquecimento do secador na partida.

A consistência da folha na saída do secador é de aproximadamente 90%. O alinhamento da folha é obtido por meio de um rolo guia, localizado na saída do secador, sobre o qual passa a mesma.

A folha finalmente é transportada até o rolo de tração e posteriormente guiada para o rolo de alimentação da cortadeira.

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a) Secador A estrutura do secador consiste de torres de ventiladores colocados em ziguezague, seções intermediárias e duas seções nas extremidades.

Cada torre de ventilador compreende em sua volta vários painéis de ventiladores, instalados um acima do outro. A fixação dos painéis numa estrutura torna possível mudar cada painel de ventilador de acordo com o princípio do módulo.

Um painel de ventilador consiste de um rotor de ventilador rodeado por um anel de entrada fixado na estrutura do secador.

As seções intermediárias são providas com comportas de inspeção para limpeza. As portas abrem de ambos os lados, de fora e de dentro do secador. (Figura 11) Nas duas seções das extremidades, os rolos de retorno com acionamentos e encaixes de rodas livres estão montados.

Para facilitar o trabalho de inspeção do secador foram instalados passadiços fixos aos lados plataformas móveis providas com lanternas nas duas seções das extremidades.

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Equipamentos

Os componentes principais do sistema do secador são os seguintes:  sistema de circulação de ar;  ventiladores de ar de circulação.

Um número de rotores de ventiladores asseguram a circulação do ar no secador. Os ventiladores são do tipo axial e fabricados em alumínio.

Cada ventilador de ar de circulação é acionado diretamente por um motor elétrico localizado externamente em um painel do secador.

b) Caixas sopradoras

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As caixas sopradoras são dutos retangulares de transporte para a circulação do ar dentro do secador. As caixas são feitas em chapa de aço providas com perfuração especialmente formadas no lado de cima, com o intuito de dirigir a corrente de ar sob a folha. As caixas sopradoras estão localizadas lado a lado, na direção longitudinal do secador e anexas à estrutura do secador.(1)

Figura 11 – Ventilador de ar de circulação (Fonte: ABB, 1995)

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Cada ventilador de ar de circulação cobre seis caixas sopradoras por estágio. A circulação do ar flui através da perfuração da caixa sopradora, colide contra a folha e continua através das aberturas entre as caixas sopradoras.(Figura 12)

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Em cada torre, os ventiladores comunicamse uns com os outros no lado de pressão, de tal modo que, se um dos ventiladores parar, os outros suprem o ar necessário para que a pressão das caixas sopradoras não diminua, a ponto de causar distúrbios operacionais.

c) Radiadores de vapor

Cada tubo dentro do radiador é provido com placa de orifício, para obter uma distribuição uniforme de vapor por todo o radiador. Com o propósito de manter o tubo de ar induzido, limpo, parte do fluxo de vapor deve passar pelo radiador sem condensação. A condição de utilização é de aproximadamente 15% do vapor de passagem, sem condensação. A temperatura do ar na entrada do radiador é aproximadamente 60 oC e o número de radiadores é igual a 44.

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Os radiadores de vapor estão localizados dentro das torres de ventiladores no lado de sucção dos ventiladores de ar de circulação. Pelo contato com a folha de celulose, o ar de circulação vai sendo resfriado, mas, durante sua passagem através dos radiadores de vapor, ele é novamente aquecido para ser soprado novamente para dentro das caixas sopradoras.(1)

d) Circuito de condensado O condensado formado nos radiadores de vapor é coletado em tubos coletores localizados em toda a extensão lateral do secador. Dos tubos coletores, o condensado flui por gravidade para baixo e para dentro do tanque de condensado, ele é formado é enviado para o setor de utilidades (caldeiras). Nos tanques de condensado ocorre o “flasheamento” de uma parte do condensado, gerando vapor que é utilizado para aquecimento da água branca do poço na tela, enquanto os incondensáveis sofrem degasagem.(1)

e) Sistema de exaustão de ar Figura 12 – Caixas Sopradoras (Fonte: ABB, 1995)

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Os radiadores de vapor consistem de tubos de cobre com aletas de alumínio. Em frente a cada radiador, existe uma tela filtrante para proteção contra pó. Os radiadores são conectados em paralelo, e como o ar em circulação é aquecido, o vapor é condensado no respectivo radiador.

Quando o ar em circulação tiver passado no deck de cima do secador, parte dele é sugado para fora, via um duto, por meio de um ventilador de exaustão de ar. Exemplo:  quantidade de ar de reposição e de

exaustão, ar seco = 110,5 kg/h;

(seco/úmido) = 62 - 100 C; o

 temperatura de saída do ar de exaustão

de bicos é aço inoxidável e os bicos são de polipropileno, os quais estão instalados horizontalmente nos bancos.(1)

Fabricação de Celulose

 temperatura do ar de exaustão do secador

para a atmosfera = 60 – 66oC. g) Sistema de recuperação de calor Ventilador de exaustão de ar O ventilador de exaustão de ar é do tipo centrífugo, acionado por meio de correia de transmissão.

f) Scrubbers para aquecimento de água Posteriormente os gases de exaustão passam pelos Scrubbers para aquecer a água a 50°C, a qual será utilizada, nos chuveiros da parte úmida, como água morna.(Figura 13) O aquecedor de água é constituído na forma de tanque de água com uma base retangular, em aço inox. Os aquecedores de água (dois Scrubbers total) estão equipados com dois bancos de bicos spray. O material do banco

O ar fresco fornecido ao secador é pré-aquecido no sistema de recuperação de calor. O fluido de aquecimento é o ar de exaustão que sai do secador. A quantidade de ar é regulada por meio de palhetas de direcionamento (DAMPERS), localizadas ao lado, na entrada e saída de ar do secador. Após a regulagem, os dampers são fixados por meio de solda definitivamente.  temperatura do ar fresco que entra no sistema

de recuperação (trocador de calor ar - ar) = 20 – 25oC

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g) Trocador de calor Os trocadores de calor (dois no total) são fabricados em alumínio. A recuperação do calor do ar de exaustão é feita por transmissão indireta de calor.

Figura 13 - Scrubbers

O volume de ar descarregado do secador deve ser recolocado com um volume correspondente de ar de suprimento pré-aquecido, com o intuito de manter o balanço no processo de secagem. Isso é obtido por meio dos ventiladores de suprimento de ar, os quais sopram o ar no fundo do secador,

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h) Sistema de suprimento de ar

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via trocador de calor no sistema de recuperação de calor(1). Exemplo:  quantidade de ar de reposição e de exaustão,

O ventilador de suprimento de ar é do tipo centrífugo, acionado por meio de correia de transmissão - V.

Esse dispositivo compreende um arranjo de dois rolos (rolo guia e rolo sensor de tensão da folha), localizados no topo das torres dos rolos de retorno na extremidade úmida do secador. O corpo dos rolos é de aço inoxidável. O acionamento desses rolos pode ser desconectado e acionado somente quando existe passagem de ponta. O rolo guia determina o ângulo da folha sobre o rolo sensor de tensão.

i) Sistema para passagem da ponta

l) Rolo de retorno

ar seco = 110,5 kg/h;  conteúdo de água no ar = 0,068 kg de água

/ kg de ar.  Ventilador de suprimento de ar

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j) Dispositivo alimentador de folha

A alimentação da folha para dentro do secador é feita por meio de uma fita contínua de tecido, que conduz a ponta da folha de celulose através do secador. O material da fita é chamado “Nomex”, e suporta temperaturas acima de 200°C. A fita corre em polias da fita de roda livre, rolos e, entre os rolos de retorno, em especial trilhos para fitas. O sistema também compreende um mecanismo de esticamento e um arranjo de abertura e fechamento da fita.(1) A folha é acionada, via transmissão por corrente, na extremidade seca do secador. As polias da fita estão suspensas em um eixo tubular sobre a extremidade do eixo dos rolos de retorno e montadas separadamente no mancal. (Figura 14)

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A fita que segue o caminho da folha é desdobrada nas extremidades de entrada e saída do secador.

O acionamento da fita somente fica em operação durante a tração da ponta e é,consequentemente, parado quando a ponta deixa a fita, no arranjo de descarga.

Os rolos de retorno são suspensos e montados em mancais,em torres especiais,nas extremidades do secador. A superfície do rolo de retorno é feita de chapa de aço. No lado de acionamento, há um conjunto duplo de roda dentada de aço com uma roda livre embutida. No lado de operação, há uma polia da fita com roda livre, para a tração da fita e rodas dentadas. As polias da fita, na extremidade seca, são providas com um acionamento de corrente.(6)

m) Dispositivo de descarga

O dispositivo de descarga é constituído em base única, e inclui um rolo direcionador da folha, um rolo de pressão (NIP ROLL) e um rolo tração.

O rolo de pressão é de aço carbono, revestido de borracha. Os rolos de tração e direcionador também são de aço carbono. A pressão do rolo de pressão no

n) Sistema de remoção de quebras

A finalidade desse equipamento é facilitar a remoção de quebras do secador, depois da ruptura da folha. Esse sistema está localizado em cada plataforma móvel de serviço e consiste principalmente de uma esteira anexa de um lado, em direção ao corrimão da plataforma móvel no lado seco, e, de outro, a estrutura de descarga.

Desse modo, a esteira é esticada ao mesmo tempo em que a plataforma de inspeção pode levantar e baixar. Na parte úmida não tem esteira.

armações elásticas estão localizadas entre mancal e suporte para o rolo sensor de tensão, no dispositivo alimentador da folha do secador.

O propósito desse equipamento é possibilitar os ajustes de precisão da velocidade do motor de acionamento do secador, para controle da tensão durante a partida, parada e funções de direcionamento.(1)

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rolo de tração pode ser regulada pneumaticamente através de um painel de controle.

p) Equipamento de limpeza a vácuo

O equipamento guia da folha compreende principalmente o rolo guia sensor, câmeras, estação de controle e cilindro ajustável. O propósito desse equipamento é direcionar corretamente a folha para a seção de corte.

o) Equipamento de tensão na folha

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Figura 14 – Sistema de passagem da ponta (Fonte:ABB, 1995)

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O equipamento do rolo sensor de tensão compreende dois sensores incorporados dentro de uma armação elástica especial. As

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q) Equipamento de extinção de incêndio

Devido ao intenso choque com o ar na extensão da folha, não se pode evitar que as fibras de celulose saiam da folha. Essas são coletadas na tela de proteção, em frente aos radiadores de aquecimento do secador. Com o intuito de remover essas fibras da tela de proteção, elas são aspiradas com um equipamento especial.

Esse equipamento consiste de um ventilador de alta pressão, diversos tubos longitudinais de aço galvanizado, um recipiente de aço com filtro, um certo número de válvulas de conexão e um tubo de sucção com captores.

r) Equipamento de extinção de incêndio 60

O secador é provido de um equipamento de extinção de incêndio, onde o vapor é usado em caso de incêndio. No topo do secador há duas conexões onde tubos de vapor são conectados e fornecem vapor para toda a câmara de secagem do secador. A linha de vapor de incêndio está ligada à linha principal de vapor, antes da válvula de controle que fornece vapor para os radiadores do secador.

Variáveis do Processo

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A máquina de secar pasta deve produzir folha de celulose com gramatura e umidade de acordo com as especificações, na maior quantidade e ao menor custo, compatíveis com os recursos

técnicos da máquina. Os recursos de ajuste da máquina são múltiplos e variados. A experiência e habilidade na condução permitirão alcançar aqueles objetivos.

A área que abrange a depuração da pasta branqueada, máquina de secagem e enfardamento, foi projetada com capacidade de produção de 10% superior ao resto da fábrica.

Desse modo espera-se que a secagem “puxe” as outras áreas, mantendo a produção mais elevada possível.

a) Produção

A máquina de secagem deve ser operada tão uniformemente quanto possível. Variações de velocidade, de gramatura e tipo de pasta secada, tendem a desestabilizar a máquina. Mudanças bruscas nas regulagens têm o mesmo efeito e as consequências geralmente revertem em celulose fora de especificação e excesso de quebras.

b) Umidade

A umidade deverá ser mantida uniformemente, tanto no perfil longitudinal quanto no perfil transversal. O objetivo é secar a 90% de sólidos, que é aproximadamente a umidade de equilíbrio da celulose no ambiente. Secar mais, ou menos, trará problemas de comercialização devido às variações do peso dos fardos.

Folha muito seca,ou muito úmida,traz problemas no secador e na cortadeira. Teor seco excessivo

O perfil de umidade é controlado na parte úmida da máquina, principalmente nas prensas. O fabricante da máquina garante que a variação de umidade,após as prensas,será no máximo de 1%. O perfil é medido no Scanpro, que fornece informações para controle do peso dos fardos no lay-boy da cortadeira.

c) Gramatura A gramatura de projeto é de 850 g absolutamente seco (BD)/m2. A gramatura real de produção obedecerá a acordo com os clientes, e geralmente deverá estar próximo daquele valor. A faixa de gramaturas dentro das quais o fabricante garante o desempenho da máquina é de 600 até 1200g (BD)/m2. O fabricante garante uma variação de gramatura de 2,0% no perfil longitudinal, e 1,5% no perfil transversal. O controle do perfil transversal é feito por controle e regulagem da abertura do lábio da caixa de entrada. Variações no perfil transversal são ocasionadas por instabilidades no fluxo de alimentação da caixa de entrada.

 a secagem por colchão de ar permite

Fabricação de Celulose

Vantagens

conferir à polpa celulósica excelentes características, tais como: uma elevada resistência à ruptura e um alongamento superior no sentido máquina e transversal.  contrariamente às características da celulose

seca em cilindros clássicos, a polpa seca em colchão de ar possui perfil de secagem quase constante.  estudos realizados em relação aos custos

de operação de um secador de colchão demonstram ligeiramente mais baixos que os de cilindro.Atribuiem essa pequena diferença em função da economia de calor, devido ao equilíbrio entre o ar insuflado e o ar exaurido, (não há fuga de ar aquecido e o sistema funciona em circuito fechado de 90 a 95%), por outro lado, há elevação do ponto de orvalho do ar evacuado (70oC para esse tipo de secador e 54oC para os secadores de cilindros).

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 os secadores de colchão de ar não

necessitam de elementos rotativos, nem de feltros e telas, e eliminam-se os contatos e fricção da folha com dispositivos de secagem.

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pode acarretar problemas durante o corte,e teor úmido muito alto acarretará em rompimento da folha antes de entrar no secador.

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Distúrbios operacionais A seguir um resumo de distúrbios que poderão ocorrer ocasionalmente e que acarretam perda de tempo operacional. Também são comentadas as causas e as ações corretivas para estas ocorrências.(1) PROBLEMA

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POSSÍVEL CAUSA

SOLUÇÃO

A ponta quebra dentro do secador, nos primeiros 5 níveis.

- Verificar a operação correta dos ventiladores de circulação.

- Verificar a limpeza das telas de proteção dos trocadores de calor.

- Verificar o sincronismo de velocidade entre a 3ª prensa e rolos de retorno.

- Checar a gramatura da folha.

- Verificar se não há pedaços de folha dentro do secador.

- Verificar se as fitas do sistema de passagem de ponta não caíram fora das bandejas.

SE ESTIVEREM FORA, PARAR O SISTEMA E CORRIGIR. - Verificar se as fitas do sistema de passagem de ponta não estão com excessiva tensão.

A ponta quebra nos níveis inferiores do secador.

- Verificar se o secador não está sobrecarregado. Excesso de vapor.

- Antecipação na entrada dos restantes grupos de ventiladores de circulação.

A ponta quebra na saída do secador

- Verificar se o rolo de tração está na posição normal, e se a pressão de nip é a de praxe e uniforme.

- A velocidade dos rolos de tração não esteja sincronizada com a velocidade dos rolos de retorno.

Dentro do secador, a folha se desloca para as bordas, gramatura e/ou umidade desuniforme entrando no secador.

- Verificar e ajustar, se preciso, o lábio superior da caixa de entrada.

- Verificar a uniformidade de pressão nas prensas.

- Verificar se não há anormalidade no vácuo das caixas aspirantes e nos nips do rolo pick-up.

e) Problemas de alinhamento da mesa e prensas causando uma tensão baixa na folha.

- Verificar os “passes” entre prensa 2a e rolo de tração.

- A tensão da folha deve estar relacionada com o tipo de pasta, gramatura e velocidade de produção.

Referências de corridas anteriores nas mesmas condições serão úteis para ajustar os passes “a priori”.

Problemas na Passagem de Ponta

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Fabricação de Celulose POSSÍVEL CAUSA

a) A folha pode estar raspando as caixas sopradoras.

A tensão da folha começa a variar

Alterações na Umidade da Folha

- Verificar se todos os ventiladores de circulação estão operando.

- Verificar a limpeza das telas protetoras dos trocadores de calor.

- A folha pode estar muito pesada por excesso de gramatura e/ou umidade. Diminuir a gramatura e/ou a velocidade.

- Modificar o set point no controlador de tensão da folha.

- Verificar visualmente e testar com a b) Algum rolo de retorno, ou rolo guia, mão se os rolos rodam livremente. pode não estar girando livremente.

- Verificar os rolamentos dos rolos.

c) A folha patina no nip dos rolos de tração.

- Verificar os atuadores do rolo de pressão. Verificar pressão correta e uniforme nos dois lados.

- Verificar se há anormalidade no acionamento CCM e no diferencial de velocidade com a prensa 2a.

- A umidade da folha que sai do secador começa a aumentar, e o recurso de vapor está sendo usado ao máximo (pressão e fluxo ).

- As correias dos ventiladores de ar de suprimento e/ou de exaustão podem estar patinando.

- Obstrução nos ductos de ar entrando e/ou saindo do secador, tais como telas de proteção obstruídas, dampers soltos ou quebrados, etc.

a) Algum rolo de retorno, ou rolo guia pode não estar rodando livremente.

Quebras sucessivas na saída do secador

SOLUÇÃO

63

- Verificar visualmente e testar à mão para ver se os rolos rodam livremente.

- Se necessário, alinhar rolamentos.

b) Algum objeto está se projetando entre as caixas de insuflamento, induzindo a folha a rasgar.

- Verificar visualmente.

b) Tensão excessiva na folha

- Verificar a regulagem do controlador de tensão da folha.

- Verificar se os valores de ajuste correspondem aos especificados para a produção em curso.

- Verificar se a cortadeira não está impondo excesso de força de tração na folha.

- Verificar se não há aumento de umidade anormal na folha entrando no secador, ou se a temperatura da folha não caiu.

c) Defeitos na folha (Má formação da folha, rasgos na bordas, formação “estourada” nas prensas)

- Fazer os ajustes da caixa de entrada e seção da mesa para melhorar a formação.

- Revisar os limitadores de margem e os pichassos.

- Verificar o posicionamento dos foils, rolos de interferência e nos nips do pick-up.

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PROBLEMA

Fabricação de Celulose 64

Quebras As quebras acontecem na parte úmida nos setores da máquina onde a folha corre livre, e no secador. As quebras dentro do secador são as mais problemáticas, pois é difícil retirar as quebras de dentro dele, e é uma operação que deve ser feita à mão.

As quebras entre o secador e a cortadeira são fáceis de controlar, pois não provocam instabilidade no andamento da máquina e o retorno ao normal é simples. De modo geral, ao se produzir uma quebra, verificar a partida automática do pulper correspondente, depois, tentar identificar o motivo da quebra e corrigi-lo.

Finalmente proceder a passagem de ponta para os equipamentos que se seguem ao ponto de quebra.(1)

a) Quebra dentro do secador: Ocorre quebra no secador quando a folha folga entre a 2a prensa e o secador, e/ou entre o secador e os rolos de tração na saída do mesmo.

Um sinal de alarme será dado pelas fotocélulas.

Do lado da parte úmida da máquina, a folha cairá para o pulper úmido, e as funções desse pulper partirão, conforme descrito abaixo.

A fotocélula dará partida às funções do pulper úmido conforme a seguir: abrem-se as válvulas de água de diluição;  dá-se partida nos agitadores; SENAI - CETCEP

 dá-se partida nas bombas;

 o controlador de nível do pulper entrará em

operação,sendo modulado pelas válvulas de água de diluição para manter o nível do set point. Do lado da parte seca da máquina, a folha irá caindo para o pulper seco, e as funções desse pulper partirão, conforme descrito abaixo.

A fotocélula dará partida às funções do pulper seco, conforme a seguir:  abre-se a válvula de água de diluição;  dá-se partida nos agitadores;  dá-se partida nas bombas;  o controlador de nível entrará em operação,

sendo modulado pelas válvulas de água de diluição para manter o nível do set point.

Deve-se limpar o secador tão rapidamente quanto possível,já que é mais fácil retirar a folha quando ela ainda se encontra úmida. Desde a caixa de comando levar o pichasso de corte de ponta para posição de corte de ponta e iniciar a passagem conforme descrito precedentemente sob “passagem de ponta pelo secador”.

b) Quebras na cortadeira: Considera-se aqui as quebras que ocorrem entre os rolos de tração e a cortadeira, e os refugos de folha provocados na cortadeira pela atuação da barreira de rejeição. No primeiro caso, a quebra será detectada pela fotocélula.

No segundo caso a rejeição é provocada pelo operador. Em ambos os casos, a partida se dará automaticamente à sequência de funções

 taxa de evaporação superficial: kg de H2O

evaporada/m² x h;

 economia de vapor: Kg H2 O evaporado/Kg

2.7 Critérios de variáveis de funcionamento do secadores Quando se avalia qualquer secador de polpa, dois fatores são de grande importância:  taxa de evaporação (mede a capacidade do

equipamento);(6)

Fabricação de Celulose

do pulper seco, como descrito acima. Em todos os casos de quebras, a pasta das quebras no pulper úmido e seco é bombeada para o tanque de massa não depurada.

vapor com valores normais de taxa de evaporação são de 4,4 e 4,9 kg de H2O evaporada/m² x h para secadores cilindros com a polpa conduzida mecanicamente e de 8,3 a 8,8 para os secadores de impacto de ar.

A economia de vapor pode variar de valores tão baixos,como 1,2 kg de vapor/Kg de H2O evaporado,a tão altos como 1,7.As principais variáveis que afetam esses critérios estão resumidos na Tabela a seguir:

 economia de calor (mede a eficiência

energética).

As unidades típicas utilizadas para medir esses dois critérios num secador são:

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FATORES QUE FAVORECEM UMA ELEVADA TAXA DE EVAPORAÇÃO - Baixa gramatura da folha de celulose - Elevada umidade da folha na entrada do secador - Alta temperatura do ar (pressão de vapor elevada nos aquecedores) - Elevada proporção de ar insuflado (umidade baixa no ar de exaustão) - pH baixo da polpa

FATORES QUE FAVORECEM UMA BAIXA ECONOMIA DE VAPOR - Baixa proporção de ar inserido (umidade alta no ar de exaustão) - Economizador desenhado é mantido inadequadamente - Equilíbrio inadequado entre os fluxos de ar de insuflação e gases de saída.

Fonte : Smook, 1990, p.120

“Todavia esse desejo torna-se utópico”.

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“É desejável e pode ser considerado como objetivo final, na secagem da polpa, que as características da polpa dispersa, possa ser a mesma, ou melhor, antes da secagem”.

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Anexo 1 - Tabela de vapor saturado

7,0

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Fabricação de Celulose

R

eferências Bilbiográficas

1. ABB - Operating Instructions for FLAKT COMBINED DRYER/COOLER TYPE FCMC, Montreal Canadá, 1995.

2. ANDRITZ - Pulp Drying & Finishing. Disponível em : www.andritz.com/ppp/ppp-pulpfin.htm. Acesso em 25 de abril de 2005.

3. BIERMANN, C. J. - Handbook of Pulping and Papermaking - 2. ed, San Diego, EUA, Academic Press, 1996, p.230-232 4.LIMA, A.F. - Processamento da pasta celulósica. In: IPT - Celulose e Papel - Tecnologias de Fabricação de Pasta Celulósica. 2. ed, São Paulo, 1988. v.1, cap 08, p. 418-420.

5. PERKINS, J.K., COWAN, B. - Post-Digester Treatment of Sulfate Pulp. In: Pulp and Paper Manufacture.

Third Edition. Montreal, Canadá, Technical Section C.P.P.A. 1983. v. 5, cap 10, p. 276-278.

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6. PIRES, F.S., KUAN, G.S.S. - Processamento da pasta celulósica. In: IPT - Celulose e Papel Tecnologias de Fabricação do Papel . 2. ed, São Paulo, 1988. v. 2, cap 03, p. 657-722.

7. RYDHOLM, S. - Pulping Process - New York, Intercience Publishers - 1967 - p. 269.

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8. SMOOK, G. A. - Handbook for Pulp & Paper Technologists - TAPPI Press, Atlanta - GA -USA, 1990, cap. 09, p. 118-123.