Análise de distúrbios de compactação de cavacos de eucalipto em digestores contínuos fase vapor

Abstract

Um 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.

A major operation issue at the continuous digester operation (particularly in the vapor phase digesters) is the appropriate chip level control. This is a significant variable, concerning the association with the cooking retention time. If there are problems in the chip compaction bed, affecting chip level, the reaction time is out of control. Significant effects occurs on the production, quality and uniformity product as result. Published papers of several authors, have already demonstrated the relationships between the different process variables and their reactions to chemical kinetics, developing different models of cooking reactions. However, such models are applicable only to digester equilibrium conditions. There are several possible causes of chips compaction disturbances in the continuous digesters, and often it is difficult to identify and act on them immediately, considering the variables complexity (even if highly automated), and synergy between them. This study aimed to cluster in one variable the different key process information that affect Eucalyptus chip compaction disturbance in a vapor phase continuous digester, evaluate the interaction between them and their effects in chip bed retention disturbances. From results, expected to get a better understanding of chip bed packing , making it possible to optimize liquor and chip flow in the digester, by doing modifications in advance of the main manipulated alternatives, and thereby ensuring uniform fiber quality and production efficiency.