Tecnologia de Celulose e Papel
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Item Métodos alternativos para deposição de xilanas em polpas de eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2009-12-18) Soares, Marcelo Coelho dos Santos Muguet; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; http://lattes.cnpq.br/4208911121707588Polpas kraft de eucalipto são amplamente utilizadas para papéis de imprimir e escrever (P&W). Papéis P&W necessitam de resistência para suportar o processo de produção e também de uso final. Não só a qualidade do produto final é importante, mas também se busca constantemente aumento na produção. O objetivo deste estudo foi avaliar uma nova técnica que alia ganhos de rendimento com ganhos em propriedades da polpa. Foi estudada a deposição de xilanas em polpas de eucalipto durante a deslignificação com oxigênio. Foram utilizadas três polpas industriais de eucalipto (duas polpas marrons e uma branqueada). As xilanas foram extraídas de polpa marrom ou branqueadas pelo processo CCE (Cold Caustic Extraction = Extração Cáustica a Frio). Os extratos contendo xilanas foram aplicados a uma amostra de polpa marrom na etapa de deslignificação com oxigênio. Estudaram-se os mais importantes parâmetros da deslignificação com oxigênio (tempo, temperatura e carga de álcali) e suas influências na deposição de xilanas. Foram realizados estudos estruturais das xilanas isoladas e seus efeitos na refinabilidade da polpa. Obtiveram-se altos níveis de deposição das xilanas extraídas de polpas branqueadas (WXL White Xylans Liquor), independentemente das condições operacionais utilizadas na deslignificação com oxigênio. O nível de deposição das xilanas extraídas de polpa marrom (BXL Brown Xylans Liquor) foi influenciado negativamente pelo aumento do pH da deslignificação com oxigênio. As polpas que receberam as xilanas WXL apresentaram melhores desempenhos nas operações de branqueamento e refino e melhores propriedades físicas em relação às extraídas de BXL. As xilanas WXL apresentam menos grupos laterais, o que influenciou positivamente as suas deposições e estabilidade durante o branqueamento e refino, resultando menores perdas em relação às xilanas BXL. Foi concluído que a deposição de xilanas na deslignificação com oxigênio apresenta viabilidade técnica, pois é efetiva e não requer grandes instalações/mudanças na linha de fibras. Porém a viabilização econômica depende da disponibilidade de xilanas de baixo custo, extraídas, por exemplo, de resíduos agrícolas ou rejeitos fibrosos da indústria de polpa.Item Estudo comparativo da branqueabilidade de polpas kraft de Pinus radiata e de uma mistura de Eucalyptus globulus e Eucalyptus nitens(Universidade Federal de Viçosa, 2010-02-23) Andrade, Marcela Freitas; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; http://lattes.cnpq.br/2241277122391500Nas últimas décadas, a indústria de celulose vem modificando e aperfeiçoando os seus processos fabris, com o objetivo de melhorar a sua capacidade de produção, a qualidade de seus produtos e o seu desempenho ambiental. A linha de branqueamento da unidade Valdivia, do grupo Arauco, se opera numa mesma sequência de branqueamento D(EPO)DD com polpas de Pinus radiata (Pinho) e de uma mistura (30/70%) de Eucalyptus globulus e Eucalyptus nitens (Eucalipto). O objetivo desse trabalho foi aperfeiçoar a sequência D(EPO)DD visando minimizar o consumo de dióxido de cloro (ClO2) e o custo de reagentes para os dois tipos de polpa. Os resultados do processo aperfeiçoado foram comparados com os obtidos nas condições operacionais vigentes na unidade industrial, em relação ao consumo de ClO2, ao custo do branqueamento, às propriedades físico-químicas das polpas e à carga poluente dos efluentes. Foram utilizadas polpas de Pinho e Eucalipto pré-deslignificadas com oxigênio de números kappa 10 e 9, respectivamente. O estudo de aperfeiçoamento consistiu da avaliação do arraste, fator kappa, temperatura e pH do primeiro estágio de dioxidação, da temperatura e dosagens de H2O2 e O2 do estágio (EPO), e do pH e dosagem de ClO2 do segundo e terceiro estágios de dioxidação da sequência D(EPO)DD. Na condição aperfeiçoada foi possível minimizar o consumo de ClO2 em 1,60 kg/tas para a polpa de Pinho e 4,50 kg/tas para a polpa de Eucalipto, sem prejuízos da qualidade da polpa ou dos efluentes, em relação à referência (condições atuais da fábrica). O custo do branqueamento na condição aperfeiçoada foi US$ 2,90/tas e US$ 8,70/tas inferiores aos da referência, para as polpas de Pinho e Eucalipto, respectivamente. Foi demonstrado que as variáveis que mais influenciam o custo de reagentes químicos do branqueamento são o valor de pH do segundo estágio de dioxidação e a temperatura do estágio (EPO), para polpa de Eucalipto. Para polpa de Pinho as variáveis mais importantes foram o fator kappa do primeiro estágio de dioxidação e a temperatura do estágio (EPO).Item Aperfeiçoamento do branqueamento de polpa kraft da mistura de madeira de Pinus spp. e Eucalyptus spp. pela sequência OQD*(PO)D e OQD*(PO)DP(Universidade Federal de Viçosa, 2010-02-24) Gomes, Fernando José Borges; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; http://lattes.cnpq.br/0502504979310236; Martinelli, Sérgio Henrique Saavedra; http://lattes.cnpq.br/4758905531943674O objetivo principal desse trabalho foi aperfeiçoar o branqueamento de uma polpa celulósica mista de Pinus spp. e Eucalyptus spp., pela sequência OQD*(OP)D, visando redução no consumo de reagentes químicos e melhoria da viscosidade e das propriedades físico-mecânicas da polpa branqueada. Investigou-se ainda estudar a viabilidade do uso de peróxido na torre de estocagem de polpa branqueada (TAC), se transformado a sequência OQD*(OP)D em OQD*(OP)DP. Foi utilizada uma polpa Kraft industrial composta por 30% de Pinus spp. e 70% de Eucalyptus spp. de número Kappa 19,1. No processo de aperfeiçoamento foram estudadas as principais variáveis de cada estágio da sequência OQD*(OP)D, como dosagens de regentes, temperatura e pH de reação. O processo aperfeiçoado decresceu o consumo de ClO2 e de H2O2 em 2,3 e 1,8 kg/tas, respectivamente, em relação ao processo de referência (condição industrial atual), para branquear a polpa até alvura de 90% ISO. Adicionalmente, o processo aperfeiçoado permitiu aumentar a viscosidade da polpa branqueada em 145 dm3/kg, com consequente melhoria das suas propriedades de rasgo e tração, para um mesmo nível de energia de refino, em relação à referência. Outra vantagem evidente do processo de aperfeiçoamento da sequência OQD*(OP)D foi a significativa redução do impacto ambiental doefluente, com reduções de 46,6, 23,5 e 24,5% dos valores de AOX, DQO e cor do efluente, respectivamente, em relação à referência. A aplicação de um estágio adicional de branqueamento com peróxido na torre de estocagem (TAC) mostrou-se viável, com possibilidade de economizar 3,5 kg/tas de ClO2 em relação à referência na condição aperfeiçoada, e ainda melhorar todas as propriedades físicas mecânicas da polpa, a um dado nível de energia de refino.Item Influência da produtividade de clones híbridos de eucalipto na densidade da madeira e os impactos na polpação Kraft(Universidade Federal de Viçosa, 2010-04-26) Fernandes, David Evandro; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; http://lattes.cnpq.br/7228728513256921; Silva, Cláudio Mudado; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727931T6Este estudo teve como objetivo avaliar a influência da produtividade de 15 clones híbridos de eucalipto, plantados em quatro regiões de precipitações pluviométricas distintas, na densidade básica da madeira e na polpação kraft. A base do estudo foi um experimento de interação genótipo x ambiente, em que 48 clones híbridos de eucalipto foram plantados em quatro regiões distintas em termos de precipitação, na região extremo sul da Bahia. Os melhores 15 clones em termos de desempenho silvicultural foram selecionados para análise de densidade básica e polpação Kraft. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com três repetições por local e seis plantas por parcela. Aos 7 anos de idade, os clones foram mensurados e avaliados do ponto de vista silvicultural, ou seja, forma do tronco e da copa, além da incidência de doenças. Os 15 melhores clones tiveram suas madeiras amostradas e transformadas em cavacos, para posterior determinação de suas densidades básicas, também foram submetidos a cozimentos Kraft em digestor Batch, contendo células para 250 gramas de cavacos. Os resultados indicaram diferença significativa de incremento médioanual entre as quatro regiões estudadas, mostrando efeito positivo da precipitação sobre a produtividade e a correlação entre o IMA e a densidade básica da madeira, baixa no aspecto genético e negativamente alta, no aspecto ambiental. Também foi observado menor rendimento de celulose dos clones na região onde ocorreu a menor produtividade e maior densidade da madeira, provavelmente pela maior dificuldade de impregnação dos cavacos pelo álcali. Contrariando outros estudos descritos em literatura, a demanda de álcali para polpação não apresentou correlação com o rendimento decelulose.Item Alternativa para redução do consumo de combustível fóssil em uma fábrica de celulose kraft de eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2010-06-10) Silva, Flávia Azevedo; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Leite, Hélio Garcia; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785373Z6; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5Tem aumentado grandemente os esforços para desenvolvimento de novas fontes de energia proveniente de recursos renováveis. Grandes esforços têm sido realizados, em fábricas de celulose, para que, num futuro próximo, possam ser incorporadas nestas empresas operações de biorefinarias, visando produção simultânea de celulose e biocombustíveis para substituição total ou parcial de combustíveis fósseis. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade do uso da tecnologia LignoBoost em uma moderna fábrica de celulose kraft de eucalipto e seus impactos na matriz energética e na emissão de gases de efeito estufa.Item Corrosão de digestores contínuos: influência dos processos de cozimento e análise das tecnologias protetoras(Universidade Federal de Viçosa, 2010-06-14) Paoliello, Flávio Abelha; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Cardoso, Marcelo; http://lattes.cnpq.br/2129811571198724; http://lattes.cnpq.br/1336049233921347; Lins, Vanessa de Freitas Cunha; http://lattes.cnpq.br/7922457689842629A maior parte da celulose Kraft produzida no mundo provém de digestores contínuos. A corrosão destes digestores tornou-se uma questão relevante para a indústria de celulose, na medida em que trouxe a necessidade de elevados gastos com reparos, substituições de componentes e melhoria de materiais, bem como prejuízos por paralisações imprevistas e prolongadas da produção. O risco ao patrimônio e à vida humana é também considerável, já que há possibilidade real de falhas catastróficas em equipamentos pressurizados. Desde a década de 80 até os dias atuais, os problemas de corrosão em digestores de muitas fábricas de celulose Kraft vêm se acentuando, por razões que vão desde materiais e aspectos construtivos dos próprios digestores até mudanças nos processos desde então introduzidas. O presente trabalho examina este cenário, estuda o comportamento corrosivo dos digestores contínuos em suas diversas formas e procura evidenciar as principais causas. Casos reais de corrosão e proteção são apresentados e as principais tecnologias protetoras atualmente disponíveis são discutidas. Testes eletroquímicos, análises metalúrgicas, testes de corrosividade e inspeções de campo são utilizados para suportar as discussões e conclusões. Destaca-se a experiência com um digestor revestido em aço inoxidável tipo 316,sem similar conhecido, cujos riscos potenciais de corrosão instaram a execução de estudos e a adoção de providências inéditas para digestores em material inoxidável. Os riscos de corrosão dos digestores em aço carbono ou inoxidável austenítico operando com processos atuais são evidenciados como sendo significativos. A eficácia das principais tecnologias protetoras, bem como a compatibilidade entre elas, foi comprovada. A necessidade de inclusão destas tecnologias em projetos de retrofit de cozimento foi estabelecida.Item Smelt spout corrosion in a recovery boiler(Universidade Federal de Viçosa, 2010-06-14) Ribeiro, Júlio César Torres; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Cardoso, Marcelo; http://lattes.cnpq.br/2129811571198724; Lins, Vanessa de Freitas Cunha; http://lattes.cnpq.br/7922457689842629Acidentes com Bicas de Smelt são reportados pelo Black Liquor Recovery Boiler Advisory Committee, BLRBAC, e constituem uma preocupação real de segurança sob o ponto de vista operacional. Tipicamente o smelt escorre através de bicas refrigeradas a água da fornalha para o tanque dissolvedor e uma falha pode levar a explosões pelo contato água-smelt. Este trabalho estuda um caso real onde condições severas de corrosão culminaram com a falha em serviço de uma de seis bicas em uma caldeira de recuperação na CENIBRA. A falha resultou em grande volume de água de resfriamento entrando na caldeira e em contato com smelt ao redor da abertura da bica, mas felizmente não ocorreram explosões água-smelt. Uma elaborada investigação foi conduzida para se determinar as causas da falha da bica. Conclui-se que a falha foi causada por fluxo insuficiente de água de resfriamento para a bica de smelt, que, por sua vez, foi causada por uma seqüência de eventos que ocorreram após uma falha geral no sistema de geração de energia elétrica da fábrica. O estudo do evento levou ao desenvolvimento e implantação de procedimentos operacionais e de manutenção que tem por objetivo assegurar fluxo de água de resfriamento adequado para as bicas de smelt para prevenção de falhas recorrentes.Item Pré-impregnação de cavacos de eucalipto com efluentes setoriais na polpação kraft(Universidade Federal de Viçosa, 2010-07-01) Frossard, Valério Araújo; Silva, Cláudio MudadoConciliando esta necessidade ao reaproveitamento de água numa fábrica de celulose, este trabalho tem o objetivo de avaliar um efluente setorial capaz de impregnar os cavacos de Eucalyptus num sistema não pressurizado antes do cozimento. No estudo da pré-impregnação dos cavacos, foi utilizada uma composição de efluentes de água branca da linha de secagem e filtrado alcalino do branqueamento, variando a temperatura entre 85 e 95° com tempos de retenção de 60 e 90 minutos. A relação licor:madeira foi C, fixada em 4:1. Todos os cavacos após pré-impregnação passaram por uma etapa de cozimento no digestor laboratorial MK, objetivando kappa 17 ± 0,5. O cozimento sem impregnação foi considerado como referência. O cozimento com a melhor eficiência foi escolhido para os testes ambientais em um estudo de caso, onde foi avaliada, em laboratório, a biotratabilidade do filtrado Os grupos acetila, também responsáveis pelo consumo de álcali no digestor, reduziram de 2,15% para 1,35% após pré-impregnação dos cavacos. O pré-tratamento promoveu uma redução do consumo de álcali efetivo em 1,24% com conseqüente aumento do rendimento depurado em 0,97%. Com a reutilização do efluente, não foi observada variação do teor de cloreto e potássio no licor preto fraco. Nos cavacos impregnados houve aumento da concentração de sódio em três vezes, todos os resultados comparados a referência. Os demais elementos não processáveis (ENP) não apresentaram variações significativas nos cavacos. A composição do novo efluente gerado com a lixívia dos cavacos promoveu um aumento na carga hidráulica da estação de tratamento de efluentes em 5,5% e uma redução de 12,1% na remoção de DQO. As análises microscópicas e de sólidos suspensos totais não indicaram presença efetiva de toxicidade ao novo efluente produzido.Item Efeito da adição da antraquinona na pré-deslignificação com oxigênio no branqueamento e na qualidade da polpa kraft de eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2010-07-02) Silva, Mariléa Pinto da; Mounteer, Ann Honor; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723208Y4; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Perissoto, Danyella OliveiraA produção de polpa kraft vem se destacando mundialmente devido às grandes vantagens do processo. Alguns estudos têm mostrado que a adição da antraquinona em licores de cozimento kraft traz efeitos positivos ao processo como aumento do rendimento, redução do número kappa e ganhos nas propriedades físicas da polpa. O objetivo principal deste trabalho é avaliar o efeito das diferentes dosagens de antraquinona da pré-deslignificação com oxigênio no branqueamento pela seqüência ODualD(EP)D, na qualidade dos licores gerados, no consumo de energia e nas características físico-químicas da polpa. A amostra foi coletada na entrada da pré-deslignificação com oxigênio após a lavagem com licor diluído e foi dividida em duas partes. Uma parte foi lavada exaustivamente com água limpa e denominada polpa lavada a outra parte foi denominada polpa sem lavar . As polpas foram caracterizadas e depois seguiram para a pré-O2 com diferentes dosagens de antraquinona (0, 20, 30, 40, 50 e 60g/t). As polpas, lavada e sem lavar, sem antraquinona (0g de AQ) foi utilizada como referência. As polpas pré-deslignificadas com oxigênio com 0, 40 e 60g/t de AQ foram branqueadas pela seqüência DualD(EP)D até 89,5% ISO de alvura. Foi avaliada a qualidade do efluente gerado no branqueamento. Após o branqueamento as polpas foram refinadas e avaliadas quanto as suas propriedades físicas e mecânicas. Concluiu-se que a lavagem da polpa afeta suas características. A antraquinona não influencia na eficiência, kappa, rendimento, Hex-A e na taxa de deslignificação da pré-O2. A DQO da polpa foi reduzida com a adição da antraquinona e esse efeito foi mais pronunciado na polpa sem lavar. As viscosidades das polpas, lavada e sem lavar mostraram um aumento indicando que a AQ contribuiu para uma maior retenção dos carboidratos. A alvura dos estágios de branqueamento da polpa lavada foi reduzida quando comparada com a polpa referência mostrando que a AQ influencia na branqueabilidade da polpa. A polpa sem lavar mostrou efeito positivo nas alvuras durante o branqueamento. Houve uma redução de xiconsumo de dióxido de cloro para polpa sem lavar que pode ter sido pela redução da DQO da polpa após a pré-O2. A polpa lavada com e sem antraquinona não mostrou efeito no consumo de energia durante o refino enquanto que a polpa sem lavar com antraquinona mostrou maior consumo de energia durante o refino quando comparada com a polpa referência. A polpa sem lavar tratada com antraquinona resultou em maiores níveis de VEA quando comparada com a polpa referência, mostrando ser uma polpa indicada para a produção de papel Tissue.Item Aperfeiçoamento da sequência O/OD*(EP)DP para branqueamento de celulose kraft de eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2010-07-02) Pimenta, Leonardo Mendonça; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Mounteer, Ann Honor; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723208Y4; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Regazzi, Adair José; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783586A7Uma polpa kraft de eucalipto de uma fábrica do Brasil, coletada antes do pré branqueamento, foi submetida a mais de 50 diferentes condições de branqueamento em laboratório com o objetivo de otimizar os custos operacionais. Considerando a sequência O/OD*(EP)DP, o arranjo ótimo encontrado foi realizar o estágio D* em condições brandas, no intuito de preservar os ácidos hexenourônicos na polpa e minimizar o consumo de dióxido de cloro pelos subprodutos de sua hidrólise (ácidos furacarboxílicos). Com o pH de 4,5, fator kappa de 0,16 e temperatura de 70 ºC no estágio D*, associado a um pH de 10,3 e 5,5 nos estágios (EP) e D1, respectivamente, houve uma redução de 21% no custo de reagentes. Não foram observados impactos significativos nas propriedades físicas da polpa e, em função do menor consumo de dióxido de cloro, houve redução do teor de OX e AOX. Estas condições, quando praticadas na fábrica, reduziram o consumo específico de cloro ativo em cerca de 5 kg/tSA.Item Análise de distúrbios de compactação de cavacos de eucalipto em digestores contínuos fase vapor(Universidade Federal de Viçosa, 2010-07-02) Correia, Flávio Marcelo; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Regazzi, Adair José; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783586A7; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; http://lattes.cnpq.br/0356990976511500Um dos principais problemas de operação do digestor contínuo (em particular nos digestores em fase vapor) é o adequado controle de nível de cavaco. Esta variável é de significativa importância, pois vários fatores afetam seu resultado, e a ela está associado o tempo de retenção de cozimento e, por conseguinte, o controle das reações de deslignificação. Havendo problemas de desequilíbrio no grau de compactação da coluna de cavacos e instabilidades no movimento hidráulico desta no interior do digestor, perde-se por completo o controle do tempo de reação. Assim, consequências significativas refletem sobre a produção, qualidade e uniformidade do produto. Trabalhos publicados de vários autores, já mostraram as relações entre as diferentes variáveis de processo e suas reações de cinética química, desenvolvendo diferentes modelos de reações de cozimento. Não obstante, tais modelos só são aplicáveis às condições de processo estacionário e de continuidade do digestor. Várias são as possíveis causas de instabilidade no controle de nível de cavaco, e quase sempre não é possível identificar ou atuar na causa fundamental imediatamente, considerando a complexidade das diferentes variáveis de processo (ainda que fortemente automatizadas) e a sinergia entre elas. Este trabalho teve como objetivo agrupar em uma variável as principais informações de processo relacionadas à compactação de cavacos de eucaliptos em um digestor contínuo fase vapor, avaliar a interação entre elas e os seus efeitos em distúrbios operacionais. Os resultados obtidos permitiram um melhor entendimento das ocorrências de retenção da coluna de cavacos, facilitando o controle operacional do equipamento durante instabilidades, pela antecipação das ações nas alternativas manipuladas principais, e minimização das perdas de produção e de qualidade do produto.Item Modelagem da produção industrial de celulose Kraft com modelos aditivos generalizados e redes neurais(Universidade Federal de Viçosa, 2010-07-08) Stein, Fabiano da Rocha; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Leite, Hélio Garcia; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785373Z6No presente trabalho, dados observados em escala industrial, durante alguns anos, foram submetidos à modelagem empregando modelos aditivos generalizados (GAM) e redes neurais artificiais (RNA), como ferramentas para avaliar a influência de algumas variáveis, da madeira e do processo, sobre a produção do digestor e carga alcalina. Os modelos aditivos generalizados foram ajustados utilizando o software R (R DEVELOPMENT CORE TEAM, 2010), através da biblioteca “mgcv” (WOOD, 2006), específica para ajustes de modelos aditivos generalizados. Foram aplicados testes de significância para cada modelo ajustado. De forma complementar os dados foram analisados por meio de redes neurais artificiais. Foram ajustadas 100 RNA para relacionar a produção do digestor e a carga alcalina, com as variáveis: densidade da madeira, idade, precipitação, teor seco dos cavacos, densidade aparente dos cavacos, densidade básica dos cavacos, viscosidade da polpa e kappa. Nesta etapa do trabalho foi empregado o software Statistica (Statsoft, INC, 2007). Os resultados mostram que o Modelo Aditivo Generalizado (MAG) constitui uma boa opção para representar os fenômenos da indústria de celulose, em que as variáveis apresentam alta variabilidade e não há um rigoroso controle, diferentemente do que ocorre em dados provenientes de delineamentos experimentais. No caso do uso de RNA para estimar a produção do digestor e para carga alcalina também mostrou ser uma boa ferramenta, visto que as correlações entre os dados reais e estimados ficaram acima de 88% e 60%, respectivamente. Várias variáveis associadas com a matéria-prima e com o processo de polpação que foram estudadas apresentaram comportamento semelhante e/ou iguais o que a maioria dos estudos experimentais encontraram.Item Otimização do controle nível do silo de cavacos em uma fábrica de celulose(Universidade Federal de Viçosa, 2010-07-08) Carrilho, Vicente Nunes; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Leite, Hélio Garcia; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785373Z6Este trabalho mostra os resultados da utilização de algoritmo avançado de controle e sensores virtuais para aumentar a eficiência da etapa de pré-vaporização do digestor contínuo no processo de extração de polpa celulósica, através da otimização do nível do silo de cavacos. O sistema de extração de cavacos apresenta vários obstáculos para um controle eficaz, tais como: (1) pontos sem pilha de cavacos durante o movimento de translação das roscas provocando queda repentina do volume de cavacos e consequentemente queda repentina do nível de cavacos; (2) compactação e altura da pilha desuniforme provocando alta variabilidade do nível de cavacos; (3) inexistência de informação em tempo real da posição das roscas na tela de operação (4) elevado atraso de medição de vazão e nível de cavacos devido a distância das roscas ao pontos de medições (nível do silo e a balança volumétrica). Para eliminar os pontos sem pilhas de cavacos foram elaboradas oito chaves de fim de curso virtuais, cujo posicionamento é realizado pelo operador na tela de operação para limitar o curso de translação das roscas. Na nova estratégia de controle a medição é realizada por um sensor virtual que prediz já na saída das roscas o volume deslocado, empregando regressão linear múltipla. Com a utilização dos sensores virtuais de volume deslocado, eliminou-se o tempo de retenção do sistema, tornando mais uniforme o volume de cavacos para o silo. A utilização desta nova estratégia de controle aliadas aos sensores virtuais mostrou-se adequada para a resolução do problema, tornou-se o sistema capaz de atender a solicitação do fabricante Andritz (70% do volume de medição +/- 10%). A eficiência do novo algoritmo de controle depende de ajustes, sintonia e de aprendizado com o sistema em operação.Item Influência do grau de deslignificação na produção de polpa Kraft branqueada de eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2010-07-08) Almeida, Diego Pierre de; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; http://lattes.cnpq.br/3213826398358829; Silva, Cláudio Mudado; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727931T6O objetivo principal deste estudo foi analisar a viabilidade técnica de produção de celulose kraft de eucalipto em níveis de número kappa mais elevados (20-25), visando aumento de produção, economia de reagentes para polpação, melhoria da viscosidade e das propriedades físico-mecânicas da polpa branqueada. Foram utilizados cavacos industriais, caracterizados como “mix de eucalipto”, e licor negro de diluição industrial. Foram avaliados quatro níveis de deslignificação (kappas 17, 19, 22 e 25) e realizados cozimentos LoSolids com e sem o uso de uma mistura de antraquinona e surfactante. Para as polpas produzidas foram avaliados o aumento de produção, a carga alcalina para cozimento, o teor de sólidos do licor negro, o custo do branqueamento, a viscosidade das polpas e as alterações na qualidade final do papel. Os cozimentos com kappa 22 proporcionaram maior ganho em Reais por tonelada de polpa produzida, tanto para os cozimentos sem aditivos (ganho de R$10,47 para polpa K22), quanto para os cozimentos com aditivos (ganho de R$12,75 para polpa K22AQ). A carga alcalina foi reduzida em 4,0% para a polpa K22 e de 3,6% para a polpa K22AQ, proporcionando menor carga para a caldeira de recuperação e sem a produção de rejeitos. Houve redução do teor de sólidos do licor negro, mas em valores que não vão interferir na matriz energética da fábrica. O custo dos reagentes do branqueamento aumentou (aumento de R$12,49 para polpa K22 e R$16,56 para polpa K22AQ), porém o saldo ao final do processo foi positivo. A viscosidade da polpa K22 foi 3,2 cP maior que a referência e para a polpa K22AQ o aumento foi de 3,8 cP. O aumento do número kappa para 22 proporcionou melhoria nas propriedades físicomecânicas como aumento no módulo de elasticidade, resistência a passagem de ar, índice de arrebentamento e índice de tração e redução do volume específico aparente, quando avaliadas em função do consumo de energia de refino.Item Minimização de efluentes em uma fábrica de polpa kraft lo-solids® branqueada de eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2010-07-09) Moreira, Leandro de Jesus; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Silva, Cláudio Mudado; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727931T6; Mounteer, Ann Honor; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723208Y4Historicamente a indústria de celulose e papel tem sido considerada uma das maiores consumidoras de recursos naturais. O volume de água consumido pelo setor alcança em média valores de 25 a 100 m3 por tonelada de polpa celulósica produzida. Dentre os estágios que compõem o processo kraft, a planta de branqueamento constitui a maior fonte de geração de efluentes líquidos. Impactos significativos através da redução de geração de efluentes, com fechamento parcial ou total do circuito, trazem economia no consumo de água fresca e benefícios ambientais. A proposta deste trabalho é avaliar a viabilidade da redução do consumo de água fresca no processo de branqueamento, através da recirculação de filtrado no circuito. A partir das condições atuais do processo de fabricação de celulose da indústria Lwarcel Celulose Ltda, que apresenta geração total de efluente de 22 m3/tsa, analisou-se dois graus de fechamento, geração de 19,5 e 17,5 m3/tsa. Com base nestas condições verificou-se a qualidade do produto final, concentração e influencia dos ENPs no circuito, consumo dos insumos de branqueamento e concentração do efluente gerado. Os resultados obtidos apontam que à medida que o circuito de águas foi fechado, aumentou-se a concentração dos elementos não processáveis no sistema e que apenas uma das alternativas avaliadas satisfaz os requisitos de qualidade.Item Avaliação da qualidade da madeira de três clones de Eucalyptus, aos cinco anos de idade(Universidade Federal de Viçosa, 2010-07-09) Mosca, Yara; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; http://lattes.cnpq.br/7926900645623566; Alfenas, Acelino Couto; http://lattes.cnpq.br/2514320654462590A crescente demanda do mercado de celulose vem estimulando pesquisas na busca de matérias-primas mais apropriadas e diversificadas à sua fabricação. Busca-se não só florestas altamente produtivas, mas também materiais geneticamente superiores em rendimento e em qualidade de celulose. A melhoria da qualidade da madeira afeta a quantidade do produto comercial a ser obtido por unidade de área e, também, permite a diferenciação de produtos, de forma a melhorar a competitividade das empresas no mercado mundial. Os novos materiais genéticos de espécies e híbridos, multiplicados pelo processo de clonagem, existentes em plantios experimentais e em plantações comerciais necessitam, no desenvolvimento das etapas das pesquisas, serem analisados com relação aos parâmetros de qualidade da madeira. Para polpa celulósica os estudos de caracterização de qualidade da madeira devem envolver a constituição química da madeira, suas características estruturais anatômicas e as características tecnológicas da transformação da madeira em polpa. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar a madeira de árvores de um clone de Eucalyptus grandis e dois clones do híbrido Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla aos cinco anos de idade. Foram realizadas análises das características das fibras, densidade, constituição química da madeira, análise dos carboidratos e realização de cozimentos kraft. De maneira geral, a madeira de densidade mais baixa mostrou-se mais favorável à produção de celulose, uma vez que necessitou de menor carga de álcali para o cozimento, apresentou maior rendimento, polpa com maior viscosidade. Entretanto teve várias desvantagens como maior consumo específico de madeira e menor peso de madeira no digestor, afetando desfavoravelmente o custo e a produtividade industrial.Item Influência de variáveis do processo de produção industrial na qualidade da polpa Kraft de eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2010-07-09) Maranesi, Gabriela Lombardo; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; http://lattes.cnpq.br/8421260309090019O presente trabalho teve como objetivo compreender o comportamento de polpas celulósicas ao longo das etapas do processo produtivo, obtidas através de diferentes condições de cozimento kraft industrial Lo-Solids® de madeira de eucalipto. Foram estudadas amostras de polpas produzidas com três números kappa de saída do digestor, passando pela polpa marrom após cozimento, semi-branqueada após deslignificação com oxigênio e após estágios da sequencia de branqueamento ECF, até atingir o produto final na máquina secadora. As polpas foram avaliadas sob aspectos morfológicos, químicos, ópticos e físicos-mecânicos, buscando aprofundar os conhecimentos do comportamento da polpa em cada etapa do processo, a fim de poder buscar otimizações em condições operacionais, além da obtenção de uma polpa final com qualidade superior para atender os vários segmentos de fabricação de papel. Polpas provenientes de maiores kappas de cozimento (kappas 21 e 18) não apresentaram variação significativa com relação ao conteúdo de xiloses. No entanto, observou-se que ocorreu rápido desenvolvimento dos índices de resistência mecânica para as polpas marrom e semi-branqueada. No primeiro caso, atingiu-se maiores valores de opacidade e de índice de tração em menores faixas de ºSR, porém com consumo de energia superior. Houve redução destes valores ao passar pelo branqueamento. Não foi verificada ao longo do processo alteração do volume específico aparente das polpas, para todos os números kappa avaliados. Porém, em termos de propriedades morfológicas das polpas, ocorreu uma redução do comprimento da fibraacmpanhada de aumento nos teores de finos e deformações de fibra ao longo do processo,medidas através das propriedades de curl e kink. Conteúdo de vasos não sofreu alteração significativa ao longo do processo.Item Uso da resistografia na modelagem da densidade básica de clones de eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2011-02-15) Dias, Donizete da Costa; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Thiersch, Cláudio Roberto; http://lattes.cnpq.br/8791966697254106; Leite, Hélio Garcia; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785373Z6A densidade básica é uma propriedade chave de qualidade da madeira para produção de celulose, mas sua determinação demanda muito tempo e altos custos. O desenvolvimento de ferramentas de amostragem não destrutiva, eficientes e de baixo custo, torna-se importante, e o Resistógrafo® pode ser uma alternativa. Este estudo teve o objetivo de utilizar dados de amplitude coletados pelo Resistógrafo®, associados a variáveis dendrométricas, para desenvolver modelos para estimativa de densidade básica em povoamentos clonais de Eucalyptus. Utilizaram-se quatro clones híbridos de E. grandis x E. urophylla distribuídos em plantios comerciais no Vale do Paraíba com idade variando de dois a sete anos. Os materiais foram amostrados pelo Resistógrafo® a 1,30 m de altura da árvore (DAP) e pela retirada de um disco na mesma altura para determinação da densidade básica em laboratório. Foram selecionadas equações lineares simples e múltiplas, iniciando pelo uso de dados do Resistógrafo® (amplitude média) como variável preditora, e, posteriormente incluindo variáveis dendrométricas como DAP, idade, altura total, altura média das árvores dominantes e diâmetro médio quadrático. A inclusão destas variáveis aumentou a precisão das estimativas. A melhor equação selecionada para o conjunto dos quatro clones, ajustada, utilizando a amplitude média (Resistógrafo®), associada à altura média das árvores dominantes, à idade das árvores e ao diâmetro médio quadrático, apresentou coeficiente de determinação ajustado igual a 68,80%, com erro padrão residual de 0,0201 g/cm3 ou 4,31%. Para cada clone isoladamente as equações mais precisas também foram aquelas em que se associou o Resistógrafo® às variáveis do indivíduo e da população. Equações ajustadas em função apenas de variáveis dendrométricas apresentaram medidas de precisão superiores às ajustadas em função apenas do Resistógrafo®, no caso do conjunto dos 4 clones, e superiores ao Resistógrafo® associado a variáveis do indivíduo, no caso de cada clone isoladamente. O Resistógrafo® mostrou-se como uma ferramenta eficiente para predição da densidade básica. Entretanto, estimativas tão ou mais precisas podem ser obtidas sem uso do equipamento quando se tem variáveis individuais e da população.Item Efeito de elementos não processáveis (Si, Mg, Al, P) e dregs na drenabilidade da lama de cal(Universidade Federal de Viçosa, 2011-05-31) Contessoto, Valter Celestino; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Mounteer, Ann Honor; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723208Y4; Silva, Cláudio Mudado; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727931T6; Mokfienski, Alfredo; http://lattes.cnpq.br/4832566503063120; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5O presente trabalho estudou os efeitos dos elementos silício, magnésio, alumínio, fósforo e contaminantes dregs e ajustou equações de regressão que descrevem individualmente o seu impacto no desempenho de drenabilidade da camada de lama de cal. Para tanto foram realizados experimentos utilizando uma amostra pontual como base de lama de cal na qual foram misturados os elementos objetos do estudo. O dregs foi obtido nos tanques de dregs da Fibria® - Jacareí. Dregs são impurezas sólidas constituídas por carbonatos de cálcio e sódio, carvão da combustão incompleta da Caldeira de Recuperação, sílica, sulfetos de metais e outros sais provenientes da madeira. O alumínio foi obtido a partir do sulfato de alumínio (Al2(SO4)3); o magnésio a partir do sulfato de magnésio (MgSO4); o silício do silicato de sódio (Na2SiO3) e o fósforo foi obtido a partir do fosfato dissódico (Na2HPO4). A variação em concentrações de 0,15% a 0,75% de silício foi suficiente para reduzir em 6% o valor de sólidos secos na lama de cal e aumentar o tempo de filtração da solução em mais de duas vezes. Concentrações de magnésio entre 0,27% a 0,87% reduziram o valor de sólidos secos em 8% e aumentou em 5 vezes o tempo de filtração. A presença de 0,3% de alumínio gerou pequeno aumento na drenabilidade da lama, mas valores acima de 0,3% foram suficientes para causar grande perda de drenabilidade. Já o fósforo em concentrações baixa de 0,01% aumentou o tempo de drenabilidade em 0,5 vez, mas após este valor o aumento do tempo de filtração ficou inferior a 10%. A presença de dregs na lama ocasionou uma coloração verde intenso, embora em concentrações superiores a 10% não causaram impacto significativo de perda de sólidos. Com os dados obtidos foi possível ajustar equações de regressão com coeficientes de determinação (R2) sempre superiores a 80,7%. A presença de dregs não gerou diferença significativa na drenabilidade da lama, o elemento fósforo gerou uma perda inicial na drenabilidade, mas relativamente pequena quando comparado com os efeitos observados pelos elementos Al, Si e Mg. O elemento alumínio causou perda de drenabilidade da lama de cal apenas em concentrações acima de 0,6%; os elementos silício e magnésio, em função das suas características de reação com a água, tiveram um efeito negativo mais significativo na drenabilidade da lama de cal. As equações ajustadas possibilitaram estimar o aumento de consumo de combustível em função das concentrações dos elementos, indicando grande perda com o silício e magnésio.Item Estudo do comportamento da fibra de eucalipto refinada por ultrassom no processo de reciclagem(Universidade Federal de Viçosa, 2011-07-01) Sabioni, Luciano; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Silva, Cláudio Mudado; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727931T6; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; http://lattes.cnpq.br/0455011637166270; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Silva, Teresa Cristina Fonseca da; http://lattes.cnpq.br/7411837726734176O objetivo desse estudo foi analisar a viabilidade do refino ultrassônico e seus impactos na refinabilidade e nas propriedades físico-mecânicas durante os ciclos de reciclagem de fibras secundárias. Utilizou-se como matéria prima aparas branqueadas de papéis tipo A4 compostas por fibras de eucalipto que continham inicialmente 18±0,5% de inorgânicos. Para isto, o refino ultrassônico também foi comparado ao refino convencional realizado em moinho PFI. Observou-se que o refino ultrassônico gerou diferenças em qualidade da polpa, com menor teor de cinzas, menor geração de finos, menor grau de enrijecimento das fibras e maiores valores de capilaridade Klemm, que são desejáveis para papeis de impressão e tissue. Quanto à composição química da polpa não foram observadas diferenças significativas entre os dois tipos de refino. Observou-se ainda que refino ultrassônico quando comparado ao convencional com moinho PFI possui aplicabilidade no que diz respeito ao seu potencial de refinabilidade da polpa celulósica, possuindo diferenças em relação ao refino convencional durante os ciclos de reutilização dos papéis, ocasionada pela maior preservação da estrutura da fibra. Isto possibilitou uma menor formação de finos e a estabilização do consumo de energia após o primeiro ciclo de reciclagem. Porém, o refino convencional propicia um maior colapsamento das fibras, o que proporciona um maior número de ligações interfibras, além de possuir também um maior conteúdo de finos na formação dos papéis. Isto faz com que as propriedades físico-mecânicas dependentes destes como índice de tração, resistência à passagem de ar, módulo de elasticidade e índice de arrebentamento, apresentem maiores valores quando comparadas ao refino ultrassônico. Por outro lado, o refino ultrassônico apresentou papéis com maior volume específico aparente (VEA) e maior índice de rasgo, resultados de uma maior preservação da integridade das fibras. Como conclusão desse estudo, tem-se que a adoção ou não do refino ultrassônico se deve levar em consideração o uso final que se dará ao papel, pois para cada uso específico, certas propriedades do papel podem acarretar em fatores limitantes de seu uso. Mas, contudo foi possível observar que o refino ultrassônico possui aplicabilidade, merecendo mais estudos tecnológicos para torná-lo viável energeticamente e almejado para aplicações industriais.