Modelagem e estudo de caso de uma coluna de destilação reacional de dióxido de cloro

Abstract

A produção de químicos na fábrica de celulose e papel desempenha um papel de grande importância quando considerado o custo do produto final. Dentre os químicos utilizados, o consumo de dióxido de cloro como agente de branqueamento da polpa representa o maior custo operacional referente ao processo de branqueamento. O processo integrado de produção de dióxido de cloro segundo o processo Münich, atualmente é a alternativa mais viável para produção de químicos para o branqueamento de polpa celulósica. Neste trabalho, são apresentados outros processos de síntese de dióxido de cloro, sendo realizado um comparativo detalhado entre o principal processo não integrado baseado em metanol e o processo integrado Münich. A coluna reacional de dióxido de cloro é o centro deste processo integrado. Apresentam-se as peculiaridades de colunas de destilação reacional seguidos por uma alternativa de modelagem do gerador de dióxido de cloro em software Aspen Plus, assim como parâmetros e simplificações utilizadas. O modelo é validado comparando-se os dados obtidos com os da coluna real. São enunciados os principais problemas e distúrbios da unidade, sendo o modelo submetido a tais condições para observação do comportamento de seus principais parâmetros de operação. Ao final do estudo um melhor ponto de operação é proposto, considerando-se redução do consumo de utilidades em 10% e aumento de produção de 3% quando comparado à operação nominal, ao mesmo tempo em que são mantidos os parâmetros de segurança do processo.