Papel da Yokogawa
Apoiando a produção eficiente e ecologicamente correta de papel com as características de qualidade exigidas
Muitos tipos diferentes de papel são produzidos para diversas finalidades, e cada um deles tem características e critérios de qualidade diferentes. A celulose é produzida a partir de madeira e de materiais que não são de madeira, como resíduos de papel, e cada um deles varia em qualidade. Até mesmo as mesmas matérias-primas podem variar em qualidade. A Yokogawa fornece um sistema de controle de qualidade (QCS) que mede e controla a qualidade final do papel na linha de produção. Ao identificar com precisão os principais pontos de gerenciamento no processo de fabricação, coordenar entre diferentes unidades de fabricação e otimizar fábricas inteiras, ajudamos a manter as operações funcionando de forma estável e eficiente, reduzindo os custos de produção. Também apoiamos os esforços para reduzir seu impacto ambiental, recuperando e reutilizando os resíduos gerados no processo de fabricação.
Como o papel é fabricado
Nas fábricas de celulose e papel, as aparas de madeira e os resíduos de papel são tratados sob alta temperatura e pressão para extrair as fibras de celulose. No processo de fabricação de papel, os rolos são usados para achatar a polpa. Existem instrumentos de medição e sistemas de controle para cada etapa desse processo. Um QCS mede o peso do papel, o teor de água, a espessura e outras variáveis para determinar se estão dentro dos valores padrão e, se não estiverem, os ajustes são feitos por um sistema de controle para produzir papel com as características de qualidade exigidas e adequado para envio.
Medição e controle em fábricas de papel e celulose
Processo de produção de celulose
Na produção de celulose a partir de lascas de madeira, são usados produtos químicos para extrair as fibras de celulose das lascas de madeira. Como a lignina une firmemente as células nessas fibras, os cavacos de madeira são imersos em uma solução de licor branco dentro de um impregnador e, em seguida, transferidos para uma unidade digestora para extrair as fibras de celulose por meio da dissolução da lignina em alta temperatura e pressão. Em seguida, as fibras passam por processos de lavagem, espessamento, deslignificação e branqueamento. Quando a celulose é produzida a partir de resíduos de papel, o papel é dissolvido para remover tinta, poeira e outras substâncias estranhas, depois é branqueado e despolpado novamente.
No processo de produção da fábrica de celulose, os equipamentos são controlados com base na medição de vários tipos de dados de medidores de vazão, medidores de nível, transmissores de pressão, analisadores de pH, sensores de temperatura de fibra óptica e outros instrumentos. Em particular, o processo de manuseio de cavacos de madeira, a matéria-prima da celulose, sempre apresenta risco de incêndio e requer atenção cuidadosa. Câmeras de vigilância e câmeras térmicas monitoram constantemente o pátio de cavacos, e sensores de temperatura de fibra óptica detectam aumentos de temperatura nas correias transportadoras. Um sistema de monitoramento Yokogawa é instalado para acompanhar as condições do local e garantir respostas adequadas.
Processo de refino
A celulose é então enviada para o processo de refino. Dentro de um refinador, as fibras da celulose são marteladas e esmagadas, e a operação desse maquinário é ajustada de acordo com o tipo de papel que está sendo produzido e a resistência desejada. Em seguida, a celulose é transferida para um tanque no qual é adicionada uma mistura de produtos químicos que correspondem à qualidade e à função do papel. Um sistema de controle Yokogawa controla esses processos, inclusive o gerenciamento da proporção do conteúdo de ingredientes e produtos químicos, a quantidade de aditivos e a condição da mistura.
Processo de fabricação de papel
O processo de fabricação de papel envolve o uso de uma máquina para produzir papel a partir da celulose. A celulose é espalhada uniformemente em uma rede (arame) para formar uma folha fina de papel, que é então ensanduichada entre panos, prensada e desidratada com o uso de rolos. A folha de papel é então pressionada contra cilindros de metal aquecidos, seca e enrolada em uma bobina usando rolos. Isso completa o processo de fabricação de papel. Dispositivos Yokogawa de medição, como sensores de temperatura e transmissores de pressão, bem como um QCS Yokogawa que mede o peso do papel, o teor de água, a espessura e outras variáveis são usados nesse processo. A qualidade do papel é medida on-line com precisão e, se não estiver dentro da faixa especificada, as informações são enviadas a um sistema de controle, que faz os ajustes necessários. Para garantir a fabricação de papel de alta qualidade, o QCS e o sistema de controle desempenham um papel essencial no monitoramento e gerenciamento do processo de fabricação de papel.
Processo de revestimento
O processo de revestimento envolve a aplicação de uma mistura de pigmentos à superfície do papel acabado e a suavização e secagem da superfície do papel. O QCS também é usado nesse processo. Os produtos químicos são adicionados ao pigmento para criar um acabamento brilhante. Dependendo do tipo de papel a ser produzido, diferentes produtos químicos e conteúdos são aplicados. Após a secagem com ar quente ou luz infravermelha, o papel segue para o processo de acabamento.
Processo de acabamento
Depois que o papel acabado é enrolado em uma bobina, as partes defeituosas são identificadas por meio de medições do QCS e de outros instrumentos, e esses defeitos são removidos à medida que o papel é rebobinado na bobina. O papel é então cortado nos formatos necessários. Os controladores compactos da Yokogawa fornecem controle de alta velocidade para essas operações.
Gerenciamento de transporte e armazém
O produto acabado é transportado e armazenado no depósito e, em seguida, enviado.
Iniciativas ambientais em fábricas de papel e celulose
As fábricas de papel e celulose consomem grandes quantidades de água e energia. São feitos esforços para proteger o meio ambiente por meio da reciclagem e reutilização de recursos, e o sistema de controle Yokogawa desempenha um papel ativo nesse sentido.
Processo de recuperação
As fábricas de papel e celulose geram madeira, papel, plástico e outras formas de resíduos. Além disso, o líquido residual chamado licor negro também é gerado quando as fibras de celulose são extraídas no digestor. A água no licor negro é evaporada para produzir um combustível de biomassa que é incinerado para gerar vapor em uma caldeira de recuperação. Esse vapor pode ser usado na fabricação de papel e em outros processos, e também pode acionar turbinas para geração de energia.
Além disso, os materiais residuais da caldeira de recuperação são reagidos com cal virgem para regenerar o licor branco, que é reutilizado no impregnador para facilitar o cozimento dos cavacos de madeira.
Para reduzir os custos, um sistema de controle Yokogawa otimiza a operação das caldeiras de recuperação e monitora o fluxo de energia e o fornecimento e a demanda de energia da fábrica. Ele também monitora as substâncias perigosas geradas nos processos de fabricação.
Processo de tratamento de efluentes
Os efluentes que contêm fibras, resíduos e produtos químicos são coletados em um clarificador para tratamento usando tecnologias avançadas e, em seguida, reutilizados. O lodo gerado durante o processo de tratamento de efluentes é incinerado e os materiais residuais são usados como ingredientes em cimento e outros materiais de engenharia civil. Um sistema de controle Yokogawa controla a quantidade de efluentes e a adição de produtos químicos para neutralizar a qualidade da água.
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Soluções para a medição on-line de espessura, peso e cor de papel, filme e folhas de eletrodos de bateria. Além de melhorar a qualidade, essas soluções aumentam a produtividade, melhorando o rendimento e a eficiência energética.