De licor verde a licor blanco: Cómo los refractómetros de proceso pueden transformar la eficiencia y calidad en la caustificación
En el proceso de caustificación, los químicos pasivos se convierten en químicos activos de cocción para producir licor blanco. Este se utiliza en el digestor como químico de cocción y debe ser de una calidad alta y consistente para maximizar la productividad de la fábrica. La medición precisa y continua de la densidad del licor verde o del álcali total titulable (ATT) es esencial para garantizar que se mantenga esta alta calidad.
Producción de licor blanco
El proceso comienza cuando la fusión del horno de recuperación se disuelve en lavado débil en el tanque de disolución para producir licor verde. El licor verde crudo, que consiste principalmente en carbonato de sodio y sulfuro de sodio, se bombea luego a un tanque de estabilización para nivelar las fluctuaciones en densidad y temperatura, y para garantizar una composición más constante del licor para el proceso de caustificación.
El clarificador tiene como objetivo obtener un licor verde bien clarificado para el encalador. También reduce el arrastre de residuos, que causa problemas en los equipos aguas abajo. En el encalador, el licor verde clarificado se pone en contacto con cal recalcificada. Esta reacción de encalado convierte el licor verde en licor blanco al transformar el carbonato de sodio en hidróxido de sodio, un químico activo para la pulpa. Las impurezas, conocidas como grits, también se separan en esta etapa.
El licor blanco se produce en el encalador donde el carbonato de sodio (Na₂CO₃) reacciona con la cal recalcificada (CaO) formando licor blanco (NaOH) y carbonato de calcio (CaCO₃), que se separa en los lavadores de lodo de cal y se quema en el horno de cal para volver a CaO.
Maximización de la productividad de la fábrica
La densidad del licor verde o el ATT deben medirse con precisión para lograr un licor blanco de alta calidad. La medición y control en tiempo real de la densidad/ATT durante el proceso de caustificación tiene varios beneficios notables:
- Mayor eficiencia de caustificación
- Mejor calidad del licor blanco
- Operación segura del tanque de disolución de licor verde y del encalador
- Niveles consistentes y altos de ATT del licor verde para el encalado
- Posibilidad de ajustar rápidamente el licor verde automáticamente para contrarrestar perturbaciones
- Reducción del riesgo de sobre-encalado
Cómo medir y controlar efectivamente
Para llevar a cabo el proceso de caustificación de manera eficiente, se necesitan controles para lograr tres objetivos principales:
- Estabilizar el ATT del licor verde: esto puede hacerse controlando la densidad/ATT del licor verde disuelto.
- Controlar la proporción de cal a licor verde: esto puede hacerse utilizando el control de ajuste de ATT del licor verde en el encalador.
- Estabilizar el álcali efectivo (AE) del licor blanco hacia el digestor: esto puede lograrse controlando bien los dos objetivos anteriores, así como controlando la eficiencia de caustificación del encalador y la temperatura.
Los controles son necesarios en dos lugares:
En el tanque de disolución: La medición en línea de densidad/ATT en el tanque de disolución ayuda a mantener el valor objetivo del licor verde y evitar desviaciones. Este es un control extremadamente importante para la estabilidad de toda la línea; a veces se dice que es el punto donde realmente comienza la fabricación de pulpa. Las mediciones en las líneas de transferencia se combinan con un circuito de control al licor de lavado débil, proporcionando control automático basado en densidad/ATT. El dispositivo de medición lee los valores objetivo, evita desviaciones y es completamente automático, permitiendo niveles estables de ATT y una operación segura del tanque de disolución.
En la alimentación del encalador: El segundo control se coloca en línea para el control activo del encalador, asegurando que el licor verde para el encalado tenga un ATT consistente. La medición en tiempo real de densidad/ATT está en la alimentación del encalador y luego un circuito de control garantiza el ajuste automático y rápido del licor verde para contrarrestar perturbaciones. Esto aumenta la eficiencia de caustificación al mismo tiempo que evita el sobre encalado, mejorando la calidad del licor blanco y el lodo de cal. También garantiza la operación segura del encalador.
Elección de un método de medición confiable y en tiempo real
Existen varios métodos diferentes para medir y controlar la densidad/ATT del licor verde en el proceso de caustificación, pero los más efectivos son en línea, en tiempo real y pueden usarse para control automático. Los refractómetros de proceso ofrecen varios beneficios importantes:
- Medición en tiempo real de ATT o densidad
- La medición no se ve afectada por partículas, burbujas, fibras, color o residuos
- Alta precisión y repetibilidad
- Sin deriva con el tiempo
- Instalación inmediata
- Sin mantenimiento regular
- Prevención eficiente de incrustaciones
- Operación confiable
Las tecnologías de medición de densidad, por otro lado, presentan varios desafíos, incluyendo incrustaciones continuas, deriva e insensibilidad de medición, control no confiable que requiere entrada manual y un proceso inestable que conduce a pérdidas de eficiencia y producción.
El Refractómetro de Proceso Vaisala Polaris™ PR53SD puede usarse para medir la densidad o concentración de ATT del licor verde en ambas etapas donde se necesita control: después del tanque de disolución de licor verde y después del clarificador de licor verde en la alimentación del encalador.
El sensor del refractómetro se monta directamente en las tuberías para medición en línea, permitiendo control en tiempo real y activo para alcanzar el ATT objetivo. La medición digital no se ve afectada por burbujas, partículas suspendidas o cambios de color en el licor verde. El refractómetro proporciona medición altamente precisa sin deriva, y con un sistema adicional de lavado de prisma también soporta condiciones de incrustación.
El control efectivo de la caustificación mejora la calidad y estabilidad del licor blanco, disminuye los costos operativos y aumenta la eficiencia del pulpeo. El control efectivo de la dosificación de cal reduce el flujo de recirculación de cal en el proceso, lo que lleva a menos recalcificación de cal en el horno de cal y disminución del consumo de energía. La medición en línea en tiempo real, precisa y confiable con un refractómetro de proceso es la forma más fácil de lograr estos objetivos.
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