Proceso Fabricación de la Celulosa

Proceso Fabricación de la

Celulosa

Instituto Profesional Virginio Gómez ABP & TNS Operador de Plantas Industriales 2012

Taller integrado ABP

Profesor: Víctor Pizarro Escobar Integrantes : Evelin Pinto Fabiola Mendoza Boris Garcés Gastón Martínez Álvaro Ruminot

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Introducción

El presente trabajo trata de una manera general el proceso de la celulosa, para esto hemos investigado y analizado el proceso que se lleva a cabo en una de las mayores plantas de Sudamérica, PLANTA SANTA FE perteneciente al grupo económico CMPC. Planta que actualmente está en vías de producción anual de 1.300.000 Tn de celulosa blanqueada.

Esta planta hoy en día opera con la más alta tecnología existente en el rubro de la celulosa; de ahí que hemos elegido algunas áreas del proceso con el fin de relacionar la tributación de las materias estudiadas en la malla de nuestra carrera en la operación de este complejo proceso. Las materias elegidas por nuestro grupo son: QUIMICA; FISICA; COMPUTACION.

Cada Integrante ha tomado una fase del proceso y procederá a exponer, a través de tres ejemplos, como se involucran el conocimiento adquirido en el aula con el proceso industrial elegido, Lo que realza la importancia de este informe.

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Definición TécnicaLa celulosa es el principal componente de las paredes celulares de las fibras que constituyen los árboles y otras plantas. La fibra vegetal al ser observada en el microscopio es similar a un cabello humano, cuya longitud y espesor varía según el tipo de árbol o planta.

La celulosa o "fibra" es el elemento constitutivo de la madera. Desde el punto de vista químico, la celulosa es un polímero natural formado por unidades de glucosa.

Las fibras se encuentran en la madera unidas entre si por un compuesto químico complejo llamado "lignina" que le da la rigidez.

La celulosa se usa en la fabricación de papel, celofán, rayón, viscosa, película fotográfica, productos químicos.

En la actualidad, las plantas de celulosa de Chile extraen las fibras de la madera del pino y del eucalipto, separándola de los otros componentes de la madera como la lignina y la hemicelulosa.

La celulosa está muy presente en la vida diaria. En efecto, constituye la materia prima básica en la fabricación de libros, revistas y periódicos. Lo mismo ocurre con los diversos tipos de papeles utilizados en embalaje, filtros, pañuelos y pañales desechables, por ejemplo.

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Diagrama Proceso Celulosa

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Capitulo 1:

Descripción de las áreas estudiadas

Preparación MaderaDigestor ContinuoLavado, Separador de Nudos, Deslignificación

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BlanqueoMáquina SecadoraCaldera RecuperadoraTurbogeneradorEvaporaciónCaustificación, Horno de CalPlanta Dióxido de CloroTratamiento Efluente SF 1 y SF 2

Descripción Área Estudiada: Preparación Madera

Esta es la primera parte dentro de la planta es donde los camiones ingresas la madera para luego sea acanchada o bien procesada directamente. Aquí al ingresar tienen un registro con todos los data ya sea lugar de origen ,especie , etc.. asta información del camionero.

luego se apilan en las canchas de acopio esta les permite saber cuanta madera hay en cancha dependiendo la especie requerida o también computacionalmente cuanta madera se ocupa por cada turno. Aquí la madera sufre variaciones en su estado la que si no es tratada se le produciría la tal llamada mancha azul ,y para eso es esta constantemente mojada .estas maderas se van a la mesa alimentadora Su función es transportar los rollizos hacia el tambor de descortezado.el astillado es la parte donde el trozo se convierte en astillas sea nitens o glóbulos . también esta Las astillas externas son apartes de las que produce la planta pero para su mismo fin, esta están ubicadas en el patio de madera.

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Ejemplos que en esta fase del proceso involucran las materias de :

QUIMICA: Aquí la madera sufre variaciones en su estado la que si no es tratada se le produciría la tal llamada mancha azul, y para eso es esta constantemente mojada.

FISICA: Se encuentra en los cargadores ya que al alimentar están ejerciendo fuerza y presión mecánicamente. Pero a su vez también se ve en las cintas que van dirigidas constantemente poleas rotatorias que generan velocidad y fuerzas para guiar los trozos al descortezador.

COMPUTACION: esta les permite saber cuanta madera hay en cancha dependiendo la especie requerida o también computacionalmente cuanta madera se ocupa por cada turno.

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Descripción Área Estudiada:Digestor

Su función es de cocer las astillas disolviendo la lignina y otras porciones no celulósicas de la madera, que cementan las fibras entre sí, con lo anterior quedará una pulpa de fibras individuales, que pueden volver a reunirse en una hoja de papel.

El grado de eliminación de lignina depende del uso final de la pulpa.

La temperatura de cocción de la astilla en el interior del digestor es de 150ºc

Con una producción de 1200 toneladas día para SF1 y 2000 ton. Aprox. Para SF 2a una velocidad de 15.5 rpm

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QUIMICA: podemos visualizar su aplicación respecto de conceptos y productos en la impregnación con licor blando en estanque de alta presión, sulfuro e hidróxido de sodio, para la posterior separación de la Lignina de la fibra, finalmente, además de obtener pasta de celulosa, también se obtiene como residuo el denominado licor negro compuesto por licor blanco y restos de lignina y otros componentes de la madera.

FISICA: puede ser aplicado a todas las variables asociadas a la generación y medición de presiones, velocidades y temperaturas

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desde el calentador de astillas pasando, por el estanque de alta presión y terminando en el Digestor Continuo.

COMPUTACION: se puede , señalar que el proceso desde sus génesis está dirigido desde una sala de control a través de distintos software, todos en mano de un operador, quién ha de mantener operativas las líneas así como los niveles del proceso dentro de parámetros pre establecidos.

Descripción Área Estudiada:BLANQUEO

LA PASTA DE CELULOSA ES LAVADA Y CLASIFICADA, A PARTIR DE ESTE MOMENTO ES DENOMINADA CELULOSA CRUDA. SE AGREGA DIÓXIDO DE CLORO, OXIGENO Y PERÓXIDO DE HIDROGENO EN FORMA SECUENCIAL PARA EXTRAER LA LIGNINA. SE AUMENTA LA BLANCURA, SE EXTRAE EL REMANENTE LIGNINA Y OTROS ELEMENTOS HASTA OBTENER CELULOSA BLANCA. TODO ESTO SE HACE PARA EXTRAER EL REMANENTE DE LIGNINA, RESINA, IONES METÁLICOS Y OTRAS SUSTANCIAS QUE PODRIAN DAÑAR EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL PAPEL. DADO QUE LA CELULOSA ES EL PRINCIPAL INSUMO EN LA PRODUCCIÓN DE PAPELES BLANCOS, ES NECESARIOSOMETER A LA PULPA DE CELULOSA A UN TRATAMIENTO CON PRODUCTOS QUÍMICOS

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EN ORDEN A EXTRAER EL REMANENTE DE LIGNINA, LAS RESINAS, IONES METÁLICOS Y OTRAS SUSTANCIAS QUE PODRIAN AFECTAR EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL PAPEL.

PRODUCTOS QUÍMICOS COMO EL DIOXIDO DE CLORO, EL OXIGENO Y EL PERÓXIDO DE HIDRÓGENO, SON AGREGADOS EN FORMA SECUENCIAL A LA PASTA DE CELULOSA PARA BLANQUEARLA, ELIMINANDO LA LIGNINA.LA PASTA ES LAVADA AL FINAL DE CADA ETAPA PARA REMOVER LOS MATERIALES ORGÁNICOS SOLUBLES.ESTAS REACCIONES QUÍMICAS SE REALIZAN EN ESTANQUES A ALTAS TEMPERATURAS.


Química: Se somete la pulpa de celulosa a un tratamiento con productos químicos, en orden a extraer el remanente de lignina, las resinas, iones metálicos y otras sustancias que podrían afectar el proceso de producción del papel. aplicamos dióxido de cloro, y peróxido de hidrogeno en forma secuencial para extraer la lignina.

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Física: La construcción de los equipos q se expone en las diapositivas, se hicieron con calculo de resistencia de materiales, calculo de presiones, cálculos físicos escalares para mediciones generales.

Computación: El proceso de blanqueo es controlado atra vez de equipos computacionales comandados desde una sala centralizada operada y a cargo de un operador de sala.

Descripción área estudiada: Maquina secadora

la mesa de fabricación es la encargada de formar la hoja y reducir parte del agua que contiene la pasta a través de unas bombas de vacio luego de este proceso se va a las prensas que son 3, la prensa 1 y 2 tienen la función de extraer agua de la hoja mediante presión en las prensas y calentamiento en Presecadores. y la tercera prensa tiene la función de extracción de agua mediante presión hidráulica sobre la tela. incluyendo la aplicación de vapor para luego enviarlas a los cilindros secadores. Los cilindros secadores controlan la presión del vapor al Presecado entre 2 y 3 kg./cm2, con el objeto de asegurar un eficiente calentamiento de

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la hoja. A continuación la hoja se va directo al secador principal flakt, este es un secador que trabaja con circulación de aire caliente transportada, a cada lado de la cámara secadora van ubicadas celdas verticales, cada una de ellas constituidas por 5 ventiladores , junto a las cuales se ubican las baterías de calefacción, alimentadas con vapor de 10 kg./cm2. de presión. también posee 115 ventiladores laterales, cuya función es soplar el aire precalentado por las baterías hacia la hoja húmeda ,la que es envuelta por un colchón de aire caliente, el tiempo que demora su recorrido por el interior del secador son 117 veces, en forma horizontal. luego del proceso de secado ,pasamos al corte y enfardado, la cual trabaja en forma automática y está compuesta por dos secciones la cortadora y la mesa receptora. en este equipo la hoja de celulosa es cortada longitudinalmente, para luego ser cortada en forma transversal , para ser transformadaen hojas de fardos ( de 70 x 80 cm.), y luego ser apilados y almacenados en bodega, a la espera de su despacho hacia algún cliente nacional o extranjero. peqeña


QUIMICA: Una vez obtenida la celulosa como pasta, esta pasa por una mesa de formación llamada fourdriner, aquí ya está realizado todo el proceso químico de la separación de la lignina de la celulosa en esta mesa se forma una gran sabana blanca se le extrae el agua atra ves de las bombas de vacío.

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FISICA: podemos visualizar de que los rodillos hacen presión en la tela por donde pasa la hoja ya q La presión es una magnitud física que mide la fuerza por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie

COMPUTACION: El Oficial Cortador debe verificar el ajuste de los cuchillos y controlar que las dimensiones sean las correctas

HORNO DE CALLa Química en el Proceso

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4.5 mts Diámetro x 125 mts Largo.Filtrado de licor verde. Filtrado licor blanco y de lodos usa tecnología filtro de disco.Incluye Precipitador Electrostático de alta eficiencia. El horno de cal (71-21-09) es un reactor químico, constituido por un cilindro horizontal de acero que rota, recubierto interiormente con material refractario. se encuentra inclinado desde el extremo de alimentación hacia el extremo de descarga, apoyado sobre tres pilares. en el extremo de descarga, posee ocho enfriadores llamados satélites. el principal combustible que utiliza es gas natural, sin embargo, tiene la opción de utilizar petróleo, metanol y gnc.

Cilindros HidráulicosLa Física en el Proceso

Los cilindros hidráulicos obtienen la energía de un fluido hidráulico presurizado, que es típicamente algún tipo de aceite. El cilindro hidráulico consiste básicamente en

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http://es.wikipedia.org/wiki/Cilindro

http://es.wikipedia.org/wiki/Aceite

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Presurizaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Fluido

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa


dos piezas: un cilindro barril y un pistón o émbolo móvil conectado a un vástago. El cilindro barril está cerrado por los dos extremos, en uno está el fondo y en el otro, la cabeza por donde se introduce el pistón, que tiene una perforación por donde sale el vástago. El pistón divide el interior del cilindro en dos cámaras: la cámara inferior y la cámara del vástago. La presión hidráulica actúa en el pistón para producir el movimiento lineal. La fuerza máxima es función de la superficie activa del émbolo y de la presión máxima admisible, donde: F = P * A

Esta fuerza es constante desde el inicio hasta la finalización de la carrera. La velocidad depende del caudal de fluido y de la superficie del pistón. Según la versión, el cilindro puede realizar fuerzas de tracción y/o compresión. De forma general los cilindros pueden ser clasificados en dos grupos: de simple efecto. de doble efecto.

Los cilindros hidráulicos son unos de los elementos hidráulicos que se encargan de convertir la potencia hidráulica en potencia mecánica,

es decir en fuerza x velocidad actuando sobre una línea recta.

Usos de Cilindros Hidráulicos

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http://www.hidraulicapractica.com/es/actuadores/fuerza

http://www.hidraulicapractica.com/es/inicio/hidraulica

http://es.wikipedia.org/wiki/Caudal

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Presi%C3%B3n_hidr%C3%A1ulica&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Pist%C3%B3n


Computación Ligada al Proceso

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Conclusión

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POLITICAS, VALORES,OBJETIVOS Y MISIÓN

INSTRUCTIVOS DESHABILITACIÓN

IDENTIFICACION DE PELIGROSPROCEDIMIENTOS, MANUALES

E INSTRUCTIVOSESPECIFICIACIONES DE PROCESO

Y AMBIENTALESPROCEDIMIENTOS

DE EMERGENCIA


El proceso de la celulosa.es muy rico en la aplicación de las diferentes materias, que se estudian en la malla curricular, de nuestra carrera. de una manera general, como dijimos al comienzo hemos dado una pincelada a este complejo proceso, lo q no a servido para evaluar el conocimiento clase a clase .tomando conciencia que un buen operador debe, manejar tanto la teoría como la practica en este y en todo proceso industrial, como a su vez debe ir a la par con la renovación y adquisición constante de conocimiento involucrado a su área de desempeño.

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