Modelagem e simulação de uma seção de uma unidade de lixiviação de cinzas da caldeira de recuperação de uma indústria de celulose

Abstract

No processo de queima de licor preto na caldeira de recuperação de uma indústria de celulose é gerada uma grande quantidade de cinzas. Por ter um grande teor de sódio, agente ativo no processo de produção, e por questões ambientais, as cinzas devem ser reintroduzidas no processo. Porém, antes de fazer a reintrodução, elas devem passar por um processo de lixiviação, para remover Cl-(Cloretos) e K+(Potássio), principalmente cloreto de sódio e cloreto de potássio, já que esses compostos são danosos para os equipamentos, e geram incrustações e corrosão na caldeira de recuperação. No caso da CMPC Celulose Riograndense o sistema de ash leaching é o responsável por esse processo de lixiviação. Há uma dificuldade de monitorar a eficiência de remoção de cloretos e potássio, pois as análises de laboratório necessárias para tal acompanhamento são realizadas apenas uma vez por semana. Como uma alternativa para auxiliar no monitoramento de eficiência foi elaborado um modelo dinâmico seguido da simulação dinâmica do primeiro estágio de lixiviação com o objetivo de predizer a concentração de NaCl e KCl nas correntes do sistema, utilizando o simulador de processos EMSO. O modelo gerado conseguiu predizer bem as frações de cloreto de sódio e cloreto de potássio na corrente de rejeito do 1° estágio (erros relativos na ordem de 10 e 20% respectivamente). Para a fração desses sais na corrente de sólidos lixiviados do 1° estágio o modelo apresentou erros relativos maiores, na ordem de 40 a 50%. Além disso, foram realizados distúrbios nas variáveis de entrada e o modelo conseguiu descrever bem o comportamento e as tendências do sistema, o que leva a conclusão de que ele pode ser usado para o acompanhamento do processo.