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Del licor verde al blanco: cómo los refractómetros de proceso pueden transformar la eficiencia y la calidad de la caustificación

Vaisala

Descripción

Mediciones industriales

Mediciones de líquidos

En el proceso de caustificación, los químicos pasivos se convierten en químicos de cocina activos para producir licor blanco. Se utiliza en el digestor como producto químico para cocinar y debe ser de una calidad alta y constante para maximizar la productividad del molino. La medición precisa y continua de la densidad del licor verde o del álcali valorable total (TTA) es esencial para garantizar que se mantenga esta alta calidad.

Hacer licor blanco

El proceso comienza cuando el fundido de la caldera de recuperación se disuelve en un 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, luego se bombea a un tanque de estabilización para igualar las fluctuaciones de densidad y temperatura y garantizar una composición del licor más constante para el proceso de caustificación.

El clarificador tiene como objetivo obtener un licor verde bien clarificado para el dispositivo de apagado. También reduce el arrastre de escoria, que causa problemas en los equipos posteriores. En el dispositivo de apagado, el licor verde clarificado se pone en contacto con la cal requemada. Esta reacción de apagado convierte el licor verde en licor blanco al convertir el carbonato de sodio en hidróxido de sodio, un químico activo para la fabricación de pulpa. En esta etapa también se separan las impurezas, conocidas como sémola.

El licor blanco se produce en un dispositivo de apagado donde el carbonato de sodio (Na2CO3) reacciona con la cal requemada (CaO) formando licor blanco (NaOH) y carbonato de calcio CaCO3, que se separa en lavadoras de lodo de cal y se quema en un horno de cal hasta obtener CaO.

Maximizar la productividad del molino

La densidad del licor verde o TTA se debe medir con precisión para lograr un licor blanco de alta calidad. La medición y el control en tiempo real de la densidad/TTA durante el proceso de caustificación tiene varios beneficios notables:

Mayor eficiencia de caustificación.
Calidad mejorada del licor blanco
Operación segura del tanque de disolución de licor verde y del dispositivo de apagado
Niveles altos y constantes de TTA de licor verde para apagar
Posibilidad de recortar el licor verde de manera rápida y automática para contrarrestar las perturbaciones.
Riesgo reducido de sobrelimado

Cómo medir y controlar de manera eficaz

Para llevar a cabo el proceso de caustificación de manera eficiente, se necesitan controles para lograr tres objetivos principales:

Estabilizar el licor verde TTA: esto se puede hacer controlando la densidad/TTA del licor verde disuelto.
Controle la proporción de cal a licor verde; esto se puede hacer usando el control de recorte TTA de licor verde en el dispositivo de apagado.
Estabilizar el álcali efectivo (EA) del licor blanco en el digestor; esto se puede lograr controlando bien los dos objetivos anteriores, así como controlando la eficiencia y la temperatura de caustificación del dispositivo de apagado.

Los controles son necesarios en dos lugares:

En el tanque de disolución: la medición en línea de la densidad/TTA en el tanque de disolución ayuda a mantener el valor objetivo del licor verde y a evitar desviaciones. Este es un control de enorme importancia para la estabilidad de toda la línea; a veces se dice que es el punto en el que realmente comienza la fabricación de pulpa. Las mediciones en las líneas de transferencia se combinan con un circuito de control del licor de lavado débil, lo que brinda un control automático basado en la densidad/TTA. El dispositivo de medición lee los valores objetivo, evita desviaciones y es completamente automático, lo que permite niveles estables de TTA y un funcionamiento seguro del tanque de disolución.

En la alimentación del dispositivo de apagado: el segundo control se coloca en línea para el control activo del dispositivo de apagado, lo que asegura que el licor verde para apagar tenga un TTA consistente. La medición de densidad/TTA en tiempo real se realiza en la alimentación del dispositivo de apagado y luego un circuito de control garantiza el recorte automático y rápido del licor verde para contrarrestar las perturbaciones. Esto aumenta la eficiencia de la caustificación y al mismo tiempo evita el encalado excesivo, mejorando la calidad del licor blanco y el lodo de cal. También garantiza el funcionamiento seguro del dispositivo de apagado.

Elija un método de medición confiable y en tiempo real

Existen varios métodos diferentes para medir y controlar la densidad del licor verde/TTA en el proceso de caustificación, pero los más efectivos son los en línea, en tiempo real y pueden usarse para control automático. Los refractómetros de proceso ofrecen varios beneficios importantes:

TTA en tiempo real o medición de densidad
La medición no se ve afectada por partículas, burbujas, fibras. color o escoria
Alta precisión y repetibilidad
Sin deriva en el tiempo
Instalación para uso inmediato
Sin mantenimiento periódico
Prevención eficaz de incrustaciones
Operación confiable

Las tecnologías de medición de densidad, por otro lado, plantean varios desafíos, incluido el escalado continuo, la deriva y la insensibilidad en la medición, un control poco confiable que requiere entrada manual y un proceso inestable que conduce a pérdidas de eficiencia y producción.

El Refractómetros de proceso Vaisala Polaris™ PR53SD se puede utilizar para medir la densidad o concentración de TTA del licor verde en ambas etapas donde se necesita control: después del tanque de disolución del licor verde y después del clarificador del licor verde en la alimentación del dispositivo de apagado.

Polaris PR53SD Process Refractometer — Vaisala Polaris PR53SD SAFE-DRIVE Process Refractometer

El sensor del refractómetro está montado directamente en las tuberías para medición en línea, lo que permite un control activo y en tiempo real para alcanzar el TTA objetivo. La medición digital no se ve afectada por burbujas, partículas suspendidas o cambios de color en el licor verde. El refractómetro proporciona mediciones de alta precisión sin deriva y, con un sistema de lavado de prisma adicional, también admite condiciones de escala.

El control de caustificación efectivo mejora la calidad y la estabilidad del licor blanco, disminuye los costos operativos y aumenta la eficiencia del proceso de obtención de pulpa. El control efectivo de la dosificación de cal disminuye el flujo de recirculación de la cal en el proceso, lo cual reduce la recirculación de cal en el horno de cal y el 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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Keijo Pyörälä

Manager, Business Development, Liquid Measurements

Vaisala

Keijo Pyörälä has been working at Vaisala (K-Patents) Liquid Measurements for over 25 years in different positions from Product Management to Regional Sales Management and Global Business Development. Keijo has a Master’s Degree in Chemical Engineering from Lappeenranta University of Technology and an Executive Management Degree from Aalto University. He has been involved in a number of global product and business development projects in different industry segments from food & beverages, pulp & paper, sugar & sweeteners to chemical & polymer and oil & gas all over the world. His specialty is process optimization with in-line process measurements, process efficiency, and energy savings as well as quality improvement projects.