Proceso Industrial Papel.doc JAVIER CONDOR

8/17/2019 Proceso Industrial Papel.doc JAVIER CONDOR

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SUB SECTOR PAPEL

I. INTRODUCCIÓNLas principales fuentes de fibras a nivel mundial para hacer pulpa sontroncos y astillas de madera. Algunos tipos de pasta son producidosempleando otros tipos de materiales, tales como pelusa de algodón,bagazo, bambú y fibras sintéticas. A escala mundial, estos materiales nose usan comúnmente, ya que suelen usarse para fabricar gradosespeciales para papel fabricado a volúmenes pequeños . !isten otrasplantas que producen pulpa para sus procesos a partir de papelreciclado.

II. DIAGNOSTICO DE LA INDUSTRIA PAPELERA

2.1 NÚMERO DE EMPRESAS, CONCENTRACIÓN POR TAMAÑO YUBICACIÓN

"egún la información proporcionada por el #$%&"#', al mes de"etiembre del ())) el subsector est* conformado por +)empresas operativas, de las cuales ) son personas naturales-(),)/ y 0) son personas 1ur2dicas -3),)/.

A la misma fecha, el nivel de concentración de las empresas delsubsector est* dado principalmente en el departamento de Lima,en donde se ubican el 3),) del total de empresas. Luego setienen Arequipa y 4allao, ambos con el 5,) del total deempresas.

"in embargo, se debe mencionar que dicho total de empresasrepresenta sólo el ++,) del total de empresas inscritas en elsubsector. ste hecho se acentúa mas en las personas naturales,en donde el 5+,+ de empresas inscritas han paralizado.

CIIU 2101: CONCENTRACION GEOGRAFICA(em!e"#" $e!#%&'#" # "e%&em!e )e* 2000+

DEPARTAMENTO NUMERO DE EMPRESASPe!". N#%. Pe!". -!&). T$%#*

LIMA / 2 0 /0,0

CALLAO 2 1

,0

ARE3UIPA 0 ,0

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2/23

OTROS 0

/,0TOTAL 10 0 40 100,0

F-e5%e: MITINCI6INFOSIEM

$ota> 4abe indicar que los datos mostrados han sido recopilados

con1untamente con lo proporcionado por la "


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;e la muestra de 5 empresas seleccionadas por 4&$A"?,#ndustrial =apelera Atlas ".A. figura como la primera, con unaparticipación de (, del total de las ventas, le siguen #ndustrial4artonera y =apelera -(0,G/ y =apelera #nca -,0/ como lasprincipales.

2. E9OLUCIÓN DE LA PRODUCCIÓN

Las cifras muestran un subsector reprimido en su nivel deproducción en los primeros E años de la década de los noventa. Apartir de 0 muestra una recuperación, siendo significativo elincremento de donde el #?% llegó a 5G, lo que representóun incremento de 5G, respecto a 0 y de (,5 respecto a). n los precios de la pulpa comenzaron a recuperar

sus precios internacionales y éstos no pudieron ser trasladados alconsumidor final, ocasionando problemas a los productores. n el=erú, entre el 5) y G) del papel consumido se importa, enparticular papel periódico que no se fabrica.

FUENTE: DIRECCIÓN NACIONAL DE INDUSTRIAS

2. 9OLUMEN DE PRODUCCION

l cuadro muestra que los principales productos de la industria delpapel son el papel bond y similares y el cartón l2ner, desplazandoal papel @raft cuyo volumen de producción disminuyó E),+ enlos + años de an*lisis.

CIIU 2101: 9OLUMEN DE PRODUCCION DE PRINCIPALES PRODUCTOS

;"48#=4#&$


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F-e5%e: ADUANAS 8 INFOSIEM

F-e5%e: DIRECCION NACIONAL DE INDUSTRIAS

2.< PRINCIPALES PRODUCTOS IMPORTADOS

Las importaciones del subsector son b*sicamente productosterminados con mayor valor añadido. l papel prensado con


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Ambos pa2ses representan el +E,( del valor total e!portado en.

CIIU 2101: PRINCIPALES PAISES DE ORIGEN DE IMPORTACIONES

-valor 4#%, miles de


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III. PROCESO PRODUCTI9O:

.1 PROCESO DE PRODUCCION:

Las principales etapas o procesos industriales involucrados en laproducción de pulpa y fabricación de papel, son las siguientes>

.1.1 P!e#!#&5 )e *# M#%e! P!&m# F&!$"#.

=reparación de las fibras para hacer pulpa consistente en troncos yastillas de madera, as2 como también otros tipos de materiales comopelusa de algodón, bagazo, bambú y fibras sintéticas.

.1.2 M#5-@#%-!# )e *# P-*#.

l ob1etivo de esta etapa es reducir las materias primas a pulpa por medios mec*nicos o qu2micos. n este proceso se mezcla una seriede materiales fibrosos para producir una pasta. La descripción delproceso en este documento tiene un car*cter genérico,contemplando el proceso tradicional que es m*s amplio, con el fin deilustrar el proceso en su totalidad en caso de que un posibleproponente de proyecto llegase igualmente a contemplar dichoproceso tradicional. "e han considerado adem*s, los procesos m*scomunes utilizados en el =erú, con fines de comparación.

La selección de la técnica de pulpeo depende del tipo de materialesdisponibles que van a ser usados y de las cualidades en losproductos finales. Los enlaces entre las fibras de la materia fibrosase pueden romper qu2micamente, mec*nicamente o mediante unacombinación de esta técnica. n las siguientes secciones sedescriben tres procesos de pulpeo> a/ pulpeo qu2mico, b/ pulpeosemi C qu2mico y c/ pulpeo secundario de fibra.

#+ P-*e$ 3-m&$

Las pulpas producidas mediante el proceso de pulpeo qu2micoson t2picamente utilizados en la fabricación de productos de papelde alta calidad o que requieren propiedades especiales, talescomo papel de imprenta, de envolver y de embala1es, papel depergamino, de escritura y papel impermeable para envolver alimentos. n el pulpeo qu2mico se cocinandigieren las astillas demadera o el bagazo de caña de azúcar en soluciones qu2micasacuosas a elevadas temperaturas y presiones para descomponer los materiales aglutinables no celulósicos de la fibra, tales comol2gnicas, ceras, e!tractivos y resinas.

P-*# #*#*&5# ?!#@% $ "-*@#%$

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;ebido a que los qu2micos para el cocimiento por el método Hraftson m*s selectivos en cuanto a su ataque a los constituyentes dela madera, las pulpas as2 producidas son notablemente m*sfuertes que las producidas mediante otros procesos qu2micos-Hraft en alem*n significa MfuerzaM/. =or lo anterior, el proceso

Hraft puede ser aplicado a maderas duras o suaves y puedetolerar los contaminantes frecuentemente encontrados en lamadera -por e1emplo, resinas/. La remoción de lignina es alta enel proceso Hraft, hasta en un )C+, permitiendo altos niveles deblanqueo sin degradación severa de la pulpa por deslignificación.Los qu2micos usados en el pulpeo Hraft se recobraninmediatamente dentro del mismo proceso, siendo muyeconómico y reduciendo posibles descargas dañinas al ambiente.

l proceso Hraft utiliza una solución alcalina de pulpeo con baseen sodio -conocida como licor/, que consiste de una solución de

sulfuro de sodio -$a("/, hidró!ido de sodio -$a&I/, sulfato ycarbonato. ste licor -licor blanco/ se mezcla con las astillas demadera en un reactor -digestor/. Los productos resultantes sonfibras de madera separadas -pulpa/ y un l2quido que contiene lossólidos disueltos de la lignina en una solución de qu2micos depulpeo reaccionados y sin reaccionar -licor negro/. ste licor oscuro pasa por un proceso qu2mico de recuperación paragenerarlo y convertirlo en licor blanco para el proceso inicial depulpeo. n general el proceso Hraft convierte apro!imadamente el+) del peso de la madera en pulpa.

S&"%em# )e Re-e!#&5 )e 3-m&$" U%&*&J#)$" e5 *#P!$)-&5 )e P-*# 3-m&#

l sistema de recuperación de qu2micos es una parte comple1a enuna planta de producción de pulpa qu2mica y fabricación de papel.La recuperación de los qu2micos es un componente crucial delproceso de pulpeo qu2mico, ya que aqu2 se recuperan losqu2micos utilizados en el proceso de cocimiento para ser usadosnuevamente. La recuperación también es importante paraaprovechar la materia org*nica removida de la madera -cerca del

+)/ como fuente energética para el proceso.

l sistema Hraft y también su recuperación de qu2micos no hacambiado fundamentalmente desde que se patentó hace m*s deun siglo, aunque ha sido refinado progresivamente en cuanto a lasreacciones qu2micas, eficiencia operativa y al diseño y tamaño delos equipos.

l proceso de recuperación de qu2micos utilizado en la producciónde pulpa Hraft consiste de los siguientes pasos generales>concentración del licor oscuro, marmita de recuperación,

recaustificación y calcinación.

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C$5e5%!#&5 )e* *&$! $"-!$. l licor oscuro debilitadoresultante del proceso de pulpeo y del lavado de la pulpa seconcentra por evaporación para formar Nlicor oscuro fuerteN.;espués del lavado de la pulpa durante el proceso de pulpeo, laconcentración de sólidos en el licor oscuro debilitado oscila entre

0 y 5. ;espués de la concentración en los evaporadores, ellicor fuerte tiene entre ++ y G) de sólidos y est* listo para ser quemado en la marmita de recuperación. n algunasinstalaciones, el licor pasa por un proceso de o!idación para lareducción de olores. l paso de o!idación es necesario parareducir el olor creado cuando el sulfuro de hidrógeno y otrosgases con mal olor se separan del licor durante el subsiguienteproceso de recuperación en una marmita. Los tipos m*s comunesde evaporación incluyen los de efecto múltiple, los de pel2culadescendiente, as2 como una variedad de evaporadoressuplementarios.

M#!m&%# $ C#*)e!# )e Re-e!#&5. l licor oscuroconcentrado procedente de los evaporadores se quema en unamarmita de recuperación. n este paso crucial en todo el procesoHraft para recuperación de qu2micos, los sólidos org*nicos sequeman para obtener energ2a y los qu2micos del proceso seremueven de la mezcla en estado fundido. stos qu2micosinorg*nicos fluyen a través de perforaciones en la parte inferior dela marmita hacia unos chorros enfriados por agua y tanques dedisolución para su recuperación en el paso de recaustificación. Laenerg2a generada en la marmita de recuperación a menudo no essuficiente para todas las necesidades de la plantaO por consiguiente, las plantas tienen que complementar la energ2a concalderas de combustible fósil o de desechos de madera parageneración de vapor y a menudo de electricidad.

Re#-"%&@&#&5. l material fundido es recaustificado paraeliminar impurezas generadas por la combustión en la marmita ypara convertir el carbonato de sodio -$a(4&E/ en hidró!ido desodio activo -$a&I/. l licor también contiene el sulfuro de sodio-$a("/, que es un *lcali activo de cocción. l procedimiento de

recaustificación comienza con la mezcla del fundido con licor NdébilN para formar licor verde, llamado as2 por su color caracter2stico. Los contaminantes sólidos, o escoria, se eliminandel licor verde. ;espués el licor verde se mezcla con cal apagadao hidratada -hidró!ido de calcio/. Luego de este paso demezclado, el producto ahora se llama licor blanco debido a sunueva coloración y se procesa para eliminar una capa desedimento de cal que ha precipitado -4a4&E/. Los principalesqu2micos recuperados son soda c*ustica -$a&I/ y sulfuro desodio -$a("/. l licor blanco es usado luego en el proceso decocimiento de pulpa. l sedimento de cal se trata para su

recuperación durante el proceso de calcinación.

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C#*&5#&5. n el proceso de calcinación el sedimento de caleliminado del licor blanco -carbonato de calcio/ se quema en unhorno de cal para regenerar la cal virgen -4a&/, la cual esposteriormente apagada con agua para generar 4a-&I/( y ser usada en la etapa de recaustificación, reiniciando el ciclo. La gran

mayor2a de las plantas usan hornos de cal para este proceso,aunque se pueden usar sistemas m*s nuevos con lechosfluidizados.

+ P-*e$ -m&$ )e* #=#J$ )e #Q# )e #J#!

l bagazo de caña consiste en una importante materia primafibrosa para la producción de pulpa en el =erú. l bagazo tienecaracter2sticas distintas de la madera por ser un material muchom*s sencillo para impregnación, cocción y separación de lasfibras. =or otro lado, necesita una preparación comple1a, para la

remoción de células no fibrosas -médula/ que conten2an el 1ugo dela caña utilizado en la producción de azúcar y de alcohol. sapreparación requiere de instalaciones para la remoción de lamédula en seco o en húmedo. =arte importante del peso debagazo -entre E+ y 0)/ se remueve como médula, siendo aqu2el peligro de contaminación ambiental muy grande. l efluente deesta etapa tiene mucha materia org*nica disuelta y part2culas ensuspensión. La médula tiene un importante potencial para lageneración de energ2a, pudiendo ser utilizada como combustible.

l bagazo desmedulado se deslignifica de forma sencilla a travésde un proceso qu2mico soda, generando una pulpa que seblanquea también muy f*cilmente. ;esafortunadamente, lasresistencias de las fibras del bagazo no son tan fuertes como lasde las fibras de madera. =or tal motivo, el bagazo blanqueado esusado en la fabricación de papel en mezclas con pulpas demercado, como las de pinos o de eucaliptos.

La cocción soda es muy parecida al proceso @raft, con ladiferencia de que el licor blanco no posee en su composición elazufre. 4omo resultado, la pulpa tiene menor consistencia, pero el

proceso pr*cticamente no tiene olor.

Las grandes venta1as del uso de bagazo son> a/ es un productoresidual de otra industria, por eso es una venta1a desde el puntode vista ambientalO b/ utiliza un proceso qu2mico que permite larecuperación de los qu2micos y de la energ2a de la materiaorg*nica removidaO c/ produce pulpa de buena calidadO y d/ elproceso soda es muy parecido al proceso Hraft y muchos de losahorros desarrollados para el proceso Hraft pueden ser aprovechados en el proceso soda.

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+ P-*e$ Sem& 3-m&$

La pulpa semi C qu2mica generalmente se produce utilizandomaderas para elaborar una pulpa con contenido aún elevado de

lignina. =or lo anterior, este proceso es comúnmente utilizado enla fabricación de cartón y papel de embala1es. l pulpeo semi Cqu2mico involucra la digestión parcial de la madera en unasolución débil, seguida de un proceso mec*nico de refinaciónpara separar las fibras. l paso de digestión en el proceso depulpeo semi C qu2mico consiste en el calentamiento de la maderaen sulfito de sodio -$a("&E/, soda -$a&I/, licor Hraft débil ocarbonato de sodio -$a(4&E/. La producción mediante pulpeosemi C qu2mico convierte entre ++ y G) de la pasta a pulpa,dependiendo del proceso que se use. ;ebido a que el contenidoresidual de lignina es alto, el proceso de blanqueo es dif2cil.

)+ P-*e$ Se-5)#!&$ )e F&!#

Las f*bricas que llevan a cabo pulpeo secundario de fibrasdependen de papel recuperado para preparar la pasta. Las fibrassecundarias generalmente se clasifican con anterioridad a ser vendidas a la f*brica de pulpa y papel. ste proceso derecolección, selección y preparación de los papeles antes de laventa es de fundamental importancia para el productor de papelcon base en fibras secundarias. "i no se hace as2, el proceso deseparación de las fibras en la f*brica de papel es mucho m*sdif2cil y las pérdidas de material y contaminación son grandes.

Los contaminantes m*s corrientes consisten en adhesivos,recubrimientos, espuma de poliestireno, trozos de pl*stico denso,pel2cula de polietileno, resinas protectoras del agua, alambres,grapas, clips, cargas minerales del papel -caolin, carbonato decalcio/ y fibras sintéticas. n algunos casos, los contaminantesde mayor densidad de la que se desea tener en la fibrasecundaria se eliminan mediante fuerza centr2fuga, a la vez quelos de menos peso se eliminan mediante sistemas de flotación.

7ambién se usan limpiadores centr2fugos para remover materialesmenos densos que las fibras -part2culas de cera y de pl*stico/.Las tintas, que son otro de los contaminantes importantes en lafibra secundaria, se pueden remover mediante calentamiento deuna mezcla de fibras secundarias con algún surfactante. l uso deflotación para esa operación es común. Las tintas eliminadas sedispersan luego en un medio acuoso para evitar que se depositende nuevo en las fibras. ;ependiendo del tipo de tintas, el residuode tintas puede contener cantidades importantes de metalespesados -zinc, plomo, cromo, titanio, etc/. 7ambién se haempleado la e!tracción continua con solventes para recuperar las

fibras de aquellos papeles y cartones que vienen impregnadoscon pl*sticos yo ceras.

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l pulpeo secundario de fibras es un proceso relativamente f*cil.l diseño m*s corriente del reactor de pulpeo -conocido tambiéncomo PpulperQ por su nombre en inglés/ consiste de un recipientegrande que se llena con agua y pulpa reciclada. A menudo se

agregan productos qu2micos de pulpeo -como hidró!ido de sodio,$a&I/ para ayudar a la disolución del papel o de la matriz delcartón. La fuente de fibra -envases corrugados, desechos de laf*brica de cartón, recortes de papel, diarios, etc./ se vierte dentrodel reactor de pulpeo y son mezclados con agua por el rotor de lam*quina. La basura e impurezas se eliminan mediante dosmecanismos> el PraggerQ y el P1un@erQ -conocidos por sus nombresen inglés/. l ragger -o trampa de trapos/ retira trozos de cuerda,alambres y trapos de la mezcla de fibra secundaria. l ragger t2pico consiste de unos cuantos NalambresN que giran dentro de lapasta de fibras. La basura se acumula en los alambres, formando

eventualmente una especie de Ncuerda de desechosN que se retiraluego. Los desechos m*s pesados son eliminados de la mezclamediante fuerza centr2fuga, los cuales luego caen dentro de unrecipiente tangencial al tanque del reactor de pulpeo. l 1un@er consiste de una cuchara con forma de cubo elevador. l calor, ladisolución de los enlaces qu2micos, las fuerzas cortantes creadaspor la agitación y el mezclado, as2 como la acción mec*nica delequipo, sirven para individualizar las fibras y producir una pulpade la consistencia deseada en varias m*quinas de pulpeo.

Los procesos de eliminación de contaminantes dependen del tipoy la fuente de fibras secundarias que se van a pulpear. ldesecho de las propias f*bricas de papel se pueden procesar conun m2nimo costo de eliminación de contaminantes. l recicladode periódicos usados, por otro lado, podr2a necesitar un procesode limpieza m*s completo, incluyendo la eliminación de tintas,antes de volver a usarlo. n general, la calidad de la fibrasecundaria afecta mucho la calidad de los productos de papel.

.1.. P!$e"#m&e5%$ )e *# P-*#

;espués de producir la pulpa, se eliminan las impurezas, tales comoastillas que no se cocinaron, y se recicla cualquier licor residualrecolectado a través del proceso de lavado. Las pulpas se procesanen una variedad de formas, dependiendo del método que las generó-es decir, qu2mico, semi C qu2mico, mec*nico/. Algunos pasos en elproceso de la pulpa, donde se eliminan impurezas, incluyentamizado, desfibrado y eliminación de nudos. 7ambién la pulpa sepuede espesar eliminando parte del agua. 4on un costo adicional, lapulpa se puede mezclar para asegurar la uniformidad del producto."i se va a almacenar durante per2odos largos de tiempo o se va acomercializar la pulpa, se necesitan tomar algunos pasos de secado

para evitar el crecimiento de hongos y bacterias.

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4on el condensado contaminado de la evaporación y con aguafresca se lava la pulpa cruda que es producida por el digestor,procurando remover el licor oscuro residual de la cocción. s cr2ticoque se haga un lavado eficiente para ma!imizar el retorno de licor decocimiento -conocido como pérdida por lavado de licor oscuro/ hacia

la recuperación de qu2micos y as2 disminuir la posibilidad de queéste sea llevado hasta la planta de blanqueo, ya que un e!ceso delicor de cocinado aumenta el consumo de qu2micos blanqueadores.spec2ficamente, los compuestos org*nicos disueltos -ligninas yhemicelulosas/ contenidas en el licor se unir*n a los qu2micos deblanqueo, aumentando as2 el consumo de los mismos y aumentandola generación de compuestos tó!icos dañinos al medio ambiente.stos compuestos org*nicos clorados, conocidos como A&J, sonpeligrosos por su potencial to!icológico -por e1emplo, dio!inas,furanos/. La tecnolog2a de lavado m*s común es el lavado rotatorioen vac2o, realizado secuencialmente de dos hasta cuatro unidades

de lavado. &tras tecnolog2as incluyen lavado por difusión, lavadorotatorio a presión, filtros horizontales de banda, prensas de lavado ylavado por dilucióne!tracción.

l tamizado de la pulpa elimina part2culas remanentes de tamañom*s grande, tales como fragmentos de corteza, astillas grandes yastillas no cocinadas. n c*maras abiertas de tamizado, el agua dedesecho proveniente del proceso de tamizado se conduce hacia eltratamiento de aguas de desecho antes de ser eliminadas outilizadas en otro proceso. n c*maras de tamizado de circuitocerrado, el agua de desecho del proceso se vuelve a usar en otrasoperaciones de pulpeo y al final ingresa al sistema de recuperaciónde la planta. La limpieza por hidrociclón o hidroClimpieza se usadespués del tamizado para eliminar contaminantes relativamentedensos como arena, grupos de fibras no totalmente cocinadas ybarro. l rechazo del proceso de tamizado es pulpeado de nuevo oeliminado como desecho sólido.

.1.. B*#5-e$

l blanqueo se define como un proceso mediante el cual se altera la

pulpa qu2micamente para aumentar su blancura. Las pulpasblanqueadas producen papeles que son m*s blancos, m*s brillantes,m*s suaves y m*s absorbentes que los de pulpa sin blanquear. Laspulpas blanqueadas son usadas para productos donde se requiereuna alta pureza y donde no se desea que el papel se torne amarillo,fenómeno conocido como reversión del color -por e1emplo, el quesucede con papeles de diarios o de empaque/. La pulpa noblanqueada es usada generalmente para producir cartón para ca1as,papel grueso para forros y bolsas para v2veres, cemento, etc. "epuede blanquear cualquier tipo de pulpa, aunque los tipos de pasta ylos procesos de pulpeo usados, as2 como las cualidades deseadas y

el uso final del producto, afectan grandemente el tipo y grado deblanqueo de la pulpa. l contenido de lignina en una pulpa es el

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determinante mayor de su potencial de blanqueo. Las pulpas con unalto contenido de lignina -por e1emplo, pulpas mec*nicas o semiCqu2micas/ son dif2ciles de blanquear totalmente y requieren grandescantidades de qu2micos. l blanqueo e!cesivo de las pulpasmec*nicas y semiCqu2micas resulta en una pérdida de pulpa debido

a la destrucción de fibras por degradación qu2mica. Las pulpasqu2micas pueden ser blanqueadas en un mayor grado debido a suba1o contenido de lignina -.+ a +/. A continuación se describenlos procesos t2picos de blanqueo para cada tipo de pulpa.

• 9lanqueado de =ulpas Fu2micas

Las pulpas qu2micas son blanqueadas en plantas de blanqueotradicionales, donde la pulpa se procesa a través de tres a cincoetapas de blanqueo qu2mico y lavado con agua. La cantidad deciclos depende de la blancura que se desea, de la blancura de la

pulpa inicial y del diseño de la planta. Las etapas de blanqueogeneralmente alternan entre condiciones *cidas y alcalinas. Lasreacciones qu2micas con lignina durante la etapa *cida delproceso de blanqueo aumentan la blancura de la pulpa. Lasetapas de e!tracción alcalina disuelven los productos de lareacción lignina*cido. n la etapa de lavado se eliminan tantolas soluciones como los productos de la reacción. Los qu2micosusados para el proceso de blanqueo, para que sean eficientes,deben tener una alta reactividad y ser selectivos a la lignina.72picamente se pierde entre 0 y 3 de la pulpa por causa delas reacciones del agente blanqueador con los constituyentes decelulosa y hemicelulosa de la madera, aunque estas pérdidas aveces alcancen a ser de m*s de ). ;urante el lavado de lapulpa, después de cada etapa de blanqueo, se pierden tambiénfibras por las mallas de los lavadores. Los qu2micoscorrientemente usados en el proceso de blanqueo son o!2geno,hidró!ido de sodio, cloro elemental, peró!ido de hidrógeno,hipoclorito de sodio y dió!ido de cloro. l uso de este últimocompuesto en el proceso de blanqueo reduce la formación deorg*nicos clorados en el efluente de la planta de blanqueo, ydisminuye el consumo de qu2micos en la misma. La blancura

desarrollada por el uso de dió!ido de cloro, en general es muybuena, y la pulpa mantiene buena calidad, resistencia y limpieza.l uso de o!2geno se puede considerar como uno de los grandesavances ambientales, por reducir la contaminación de losefluentes, aumentar la recuperación interna de materia org*nicay disminuir la cantidad de compuestos blanqueadoresnecesarios para el alcance de la blancura en la pulpa.

• 9lanqueado de =ulpas "emi C Fu2micas

Las pulpas semi C qu2micas normalmente se blanquean con

peró!ido de hidrógeno -I(&(/ en una o m*s torres de blanqueo.

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.1.4. P!$)-&5 )e P#e*6C#!%5

n esta etapa final la pulpa se procesa para obtener el material quese usa en la fabricación del papel. La pulpa para el mercado, que seenv2a fuera para venta a las f*bricas de papel o de cartón, raramente

se procesa en esta etapa en la planta productora.

l proceso incluye mezclas espec2ficas de pulpas para determinadotipo de papel, dispersión en agua, agitado y refinadoO adición dequ2micos para agregar densidad y resistencia y el agregado decualquier aditivo húmedo necesario. Los aditivos húmedos se usanpara crear productos de papel con propiedades especiales o parafacilitar el proceso de fabricación del papel. Aditivos de este tipoincluyen resinas y ceras para repeler el agua, rellenos tales comoarcillas, silicatos, talco, colorantes inorg*nicos org*nicos paracoloración, as2 como ciertos qu2micos inorg*nicos -carbonato de

calcio y dió!ido de titanio/ para me1orar la te!tura, las cualidades deimpresión, la opacidad, brillo y blancura.l proceso de producción de papel y cartón consiste en operacionesfinales que pueden ser húmedas o secas. ;urante las operacioneshúmedas la ho1a de papel se forma a partir de pulpa húmeda. n lasoperaciones secas, los productos de papel se secan y se tratan conrecubrimientos superficiales y se embobinan para su almacena1e,conversión y ventas. A continuación se presenta una brevedescripción de las operaciones finales húmedas y secas en laproducción de papel y cartón.

• Oe!#&$5e" F&5#*e" me)#"

La pulpa procesada se convierte en producto de papel medianteuna m*quina de producción de papel, siendo la m*s común detodas la m*quina %ourdrinier. n el sistema %ourdrinier la pastade pulpa se deposita en una malla móvil que la conduce a travésde las primeras etapas del proceso. l agua se elimina por gravedad, mediante c*maras al vac2o y rodillos al vac2o. l aguade desecho, o agua blanca, es reciclada en un paso dedecantación o de flotación dentro del proceso, debido a su alto

contenido de fibras. La ho1a continua luego se prensa en unaserie de rodillos para eliminar m*s agua y comprimir las fibras.

• Oe!#&$5e" F&5#*e" Se#"


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leves, mientras que aquellos m*s pesados se realizan fuera dela m*quina. l producto de papel es luego embobinado para sualmacenamiento.

.2 CONSUMO DE AGUA Y ENERGKA

n la fabricación de pulpa y papel se requiere de energ2a eléctrica ytérmica para los equipos.

=ara una producción t2pica de 7n. de papel se consume de ()) a0)) HRh de energ2a, )) a ()) mE de agua y +)) Hg de combustiblepara vapor. =or otra parte 7n. de pulpa sin blanquear consume de G+a + mE de agua y una pulpa blanqueada de +) a ()3 mE de agua.

D=!#m# )e F*-$ Ge5e!#* )e -5# F!&# )e P#e* >Ce*-*$"#

SEPARACIO

CELULOSA BLAN3UEAMIENT ETRACCION

RECUPERACIONPRODUCTOS ETRACCION

FABRICACION

PAPEL

Licor Negro

CelulosaNo Blanqueada

Madera=roductos

Fu2micos

Celulosa Celulosa

Blanqueada

Papel

CelulosaBlanca

Prod!ctos"!#micos

Celulosa Oscura

FUENTE: C$5"-*%$!# SGS )e* Pe!

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I9. CONTAMINACION AMBIENTAL

La contaminación ambiental producida por el desarrollo de la actividadindustrial en nuestro pa2s es bastante comple1a. !iste una variedad deresiduos industriales provenientes de las operaciones unitarias de losprocesos manufactureros y de otras actividades industriales. 4ada unotiene caracter2sticas propias que afectan al medio ambiente de formadiferente, por consiguiente la calidad de los residuos son espec2ficospara cada industria.

.1 FUENTES DE LA CONTAMINACION AMBIENTAL

.1.1 M#5-@#%-!# )e P-*#

• C$5%#m&5#&5 )e* #=-#.C Las aguas residuales de las plantas depulpa pueden incluir, dependiendo de las materias primas y de losprocesos particulares empleados, los siguientes elementos> corteza,médula de bagazo, lodos del tratamiento de aguas de desecho,lodos de arcilla, part2culas gruesas de arcilla y de arena, escoria delicor verde, cenizas de calderas y quemadores, lodos de los filtros yresiduos del proceso de preparación de la madera -aserr2n, trozospartidos, astillas con sobretamaño, etc/.

=or otro lado, los condensados de los digestores y de losevaporadores de recuperación qu2mica son una fuente de ba1ovolumen en el efluente, aunque contienen altos niveles de ;9&+ y;F&. Algunos de estos condensados contienen compuestos deazufre reducido. s importante evaluar cuales de estos condensadosse pueden reciclar en el proceso, ya sea para el lavado de pulpa,dilución de consistencias u otros.

l efluente residual del pulpeo qu2mico puede contener (C()@g;9&+ por tonelada de pulpa secada al aire -A;=/, con valores de

hasta E+) @gt. Los valores correspondientes de pulpeo mec*nicoson +C(+ @g ;9&+t de A;=. =ara pulpeo semi C qu2mico, que engeneral no tienen procesos de recuperación de licores, lasdescargas de ;9&+ son de tres a diez veces mayores que lasdescargas para pulpeo mec*nico. Las cargas contaminantes deprocesos que usan materias primas diferentes a la madera puedenser significativamente diferentes.

7ambién se vierte fósforo y nitrógeno en las aguas residuales. Laprincipal fuente de nutrientes y compuestos de fósforo y nitrógeno,es la materia prima, como la madera.

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Las principales fuentes de contaminación en el efluente del procesode producción de pulpa se presentan en la 7abla .

T#*# 1C$5%#m&5#5%e" m" C$m-5e" e5 A=-#" Re"&)-#*e"

)e* P!$e"$ )e P!$)-&5 )e P-*#

F-e5%e C#!#%e!"%&#" )e* E@*-e5%e Agua usada en mane1o descortezado de madera y lavadode astillas.

"ólidos, ;9&, ;F&, color

;igestor de astillas y condensadosdel evaporador de licor.

;9& concentrado -puede contenerazufre reducido/, ;F&, color

4austificación y horno de cal Alcalinidad, sólidos9lanqueo de la pulpa 4olor, ;9&, ;F&, fibras y A&J;errames de fibra y de licor. "ólidos, ;9&, ;F&, color.F-e5%e: E"%-)&$ !e#*&J#)$ $! C$5"-*%$!e" E%e!5$"

T#*# 2Re"-me5 C$m#!#%&'$ e5%!e *$" 9#*$!e" )e *$" M$5&%$!e$" > *$" LMP

N#&$5#*e"

P#!me%!$A*#5%#!&**#)$ A. S-e!@&*e"

SEDAPAL L.G.A.R#5=$ P!$m. R#5=$ P!$m.

=h7emp. A. S Br.;9&+;F&""7

+.( C .) D EE.E).+ D +G+0+ D G+)

5.C +G300.3 D 5G5

G.((+)G5G(0((E+(

+.G C 3.)0().0 C E(.+

).+ C 00) C (3)()) C 3)

C 53+

G(G5030+++(E

4.0 /.44

1001000

4.0 ;.0

0.2 1.44.0 14.0

F-e5%e: MITINCI, e*#$!#&5 !$

• C$5%#m&5#&5 )e* #&!e.C Las calderas y digestores de astillasson fuentes genéricas de contaminación del aire en plantas depulpa y papel, tal como part2culas, azufre total reducido y ó!idos

de nitrógeno. Los digestores de astillas, lavadores de pulpa, yevaporadores de recuperación de qu2micos son las fuentes m*sconcentradas de compuestos org*nicos vol*tiles. La marmita derecuperación qu2mica es una fuente de emisión de part2culasfinas, azufre total reducido con su olor t2pico y ó!idos de azufre.n el proceso @raft, los ó!idos de azufre constituyen un aspectosin importancia en comparación con los otros problemas creadospor cuatro tipos de gases reducidos de azufre, llamadoscon1untamente azufre total reducido -A78/> sulfuro de hidrógeno,metil mercaptano, dimetil sulfuro y dimetil disulfuro. Lasemisiones de A78 provienen principalmente de la digestión de lasastillas de madera, evaporación de licor oscuro y procesos derecuperación qu2mica en calderas. Los compuestos A78 crean

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problemas molestos de olor a niveles de concentración m*s ba1osque los ó!idos de azufre> el valor t2pico del umbral de olor de loscompuestos A78 es apro!imadamente ,))) veces m*s ba1o queel de dió!ido de azufre.

La 7abla ( presenta los principales tipos y fuentes de descargasde contaminantes del aire provenientes de varios procesosdurante la producción de pulpa y fabricación de papel.

T#*# C$5%#m&5#5%e" m" C$m-5e" e5 e* A&!e e5 e*

P!$e"$ )e P!$)-&5 )e P-*#F-e5%e T&$

'armita de recuperación Hraft =art2culas finas y gases conolor

4eniza de quemadores =art2culas gruesas=rocesos de pulpeo Hraft y recuperación Bases de azufre reducido;igestores de astillas y evaporación delicor

4ompuestos vol*tilesorg*nicos y compuestos conolor

7odos los procesos de combustión ;ió!ido de azufre, ó!idos denitrógeno

FUENTE: E"%-)&$ !e#*&J#)$ $! C$5"-*%$!e" E%e!5$"

•

Re"&)-$" "*&)$".C Las operaciones de fabricación de pulpa sonlas responsables del grueso de los volúmenes de los desechossólidos. Los residuos sólidos incluyen la corteza y los lodos deltratamiento de aguas, en general con alto contenido de fibrasperdidas. 4omo se señaló anteriormente, en plantas que usanpapel reciclado como materia prima, la disposición de los lodosdel tratamiento del efluente del proceso de destintado puedeconstituir un reto. ;ependiendo del tipo de tintas, el residuo detintas puede contener cantidades importantes de metales pesados,los cuales podr2an otorgarle caracter2sticas peligrosos a esosresiduos y a su disposición.

&tros residuos sólidos est*n constituidos por los rechazos de lasoperaciones de fibra secundaria -repulpeo de papel reciclado/.

.1.2 P!$e"#m&e5%$ )e *# P-*#

Las operaciones de tamizado y limpieza durante la etapa deprocesamiento de pulpa generalmente son fuentes de grandesvolúmenes de aguas de desecho. ste efluente puede contener unaimportante cantidad de materia org*nica -medida como demanda

bioqu2mica de o!2geno, ;9&, o por demanda qu2mica de o!2geno,;F&/ si la eficiencia de lavado es ba1a, y es siempre una fuente de

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sólidos suspendidos como fibras. fluentes similares, con altocontenido de fibras, como las aguas blancas, se producen tambiéndurante el proceso de fabricación de papel.

l efluente del tamizado puede contener fragmentos de corteza,

astillas grandes, fibras y astillas no cocinadas. La limpieza por hidrociclón o hidroClimpieza produce efluentes con contaminantesrelativamente densos como arena y barro. l proceso de tamizadotambién genera rechazos que constituyen desechos sólidos.

.1. B*#5-e$

;ebido a la tendencia de los compuestos org*nicos clorados -A&J/de separarse 1unto a los lodos del efluente, el lodo del tratamiento deaguas residuales ha generado la mayor preocupación ambiental en laindustria de pulpa y papel en uropa y en los


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9. OPCIONES DE PRE9ENCIÓN:

4.1 U"$ )e* !e-!"$:

• 4ontrol del uso del agua para la disminución de la descargaO elcual depender* del tipo de proceso, tipo de fibra tratado, y delos productos que se desea obtener.

• ;isminución del consumo de energ2a eléctrica mediante lautilización de combustibles renovables -biofuels/. n cuanto ala energ2a térmica, las siguientes condiciones puedencontribuir a un consumo superior de combustibles y recursos>caldero de vapor y circuito, tuber2as sin aislamiento, falta oequipos de control en mal estado, quemador inapropiado yodeteriorado y mantenimiento inadecuado. =or otra parte paraasegurar un me1or uso de energ2a eléctrica se debeconsiderar lo siguiente> realizar estudios de eficiencia motorade los equipos rotativos, analizar y evaluar la eficiencia delsistema de distribución de energ2a, para los arranques deplanta programar una secuencia de encendido de motoresevitando sobrecargar en horas punta, mantener un buencontrol de procesos.

4.2 Oe!#&$5e" > !$e"$":

• =rocesos modernos de recuperación como> recuperaciónmediante la recolección y concentración por evaporación delos qu2micos de pulpeo, recuperación de cenizas, materialfundido mediante la combustión del licor concentrado gastado

en un hornocaldero, conversión del gascenizasmaterialfundido en qu2micos activos para la digestión.

• Apro!imaciones b*sicas para reducir la polución de lasoperaciones de fabricación de papel mediante la reducción delvolumen del e!ceso de agua descargado de los procesosmediante la implementación de un sistema cerrado, reducciónde la cantidad de sólidos suspendidos descargado medianteun circuito cerrado y la instalación de arandelas y tamices,reducción de derrames mediante la instalación de pozas parael agua blanca, separación del agua de proceso para sutratamiento y reuso, recuperación de fibra del agua blanca.8eutilización del agua> recicla1e del agua de las bombas de

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con otros tratamientos como la ósmosis inversa, absorción decarbono y precipitación qu2mica.

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Documents

Proceso Industrial Papel.doc JAVIER CONDOR