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17/SET/2013A ELETROQUMICA E O PROCESSO DE CELULOSE E PAPELDr. Osvaldo VieiraCELULOSE E PAPELProcesso subdividido em 5 partes:

Matria Prima Fibrosa;

Preparo de Madeira;

Fabricao de Fibras;

Recuperao Qumica;

Mquina de Papel.16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

2CELULOSE E PAPELViso Geral do Processo de Fabricao de Celulose e Papel

Florestal (Matria Prima Fibrosa)Preparo de MadeiraFabricao de FibrasRecuperao QumicaMquina de Papel

1253416 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

3CELULOSE E PAPELMatria Prima Fibrosa

Folhosas (Eucalipto)Conferas (Pinus)16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

4CELULOSE E PAPELPreparo de Madeira

16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

5CELULOSE E PAPELFabricao de Fibras (Processo KRAFT) Utilizao de reagentes qumico e de calor para dissolver a lignina;

Remove a lignina, permanecendo a celulose e as hemiceluloses;

CavacoTemperaturaQumicosPolpa celulsica(+ licor negro)Licor negro (qumicos + componentes da madeira)16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

6CELULOSE E PAPELRecuperao Qumica (KRAFT)

Licor Verde16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

7CELULOSE E PAPELMquina de Papel

Independente da natureza da polpa, qumica, mecnica ou reciclada, fibra longa ou fibra curta, polpa marrom ou branqueada, o bsico da fabricao de papel similar. 16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

8ELETROQUMICAA eletroqumica um processo termodinmico que estuda o aproveitamento da transferncia de eltrons entre diferentes substncias para converter energia qumica em energia eltrica e vice-versa.

Pode ser subdividida em duas reas:16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

9ELETROQUMICAInica: Est relacionada com os ons em soluo e os lquidos inicos que so formados a partir da fuso de slidos compostos por ons;

Eletrdica: Relacionada com os fenmenos que ocorrem na interface entre o eletrodo e o eletrlito, alm do estudo da transferncia de carga nesta regio;16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

10ELETROQUMICAExistem dois tipos de clulas eletroqumicas:

Clula ou Pilha Galvnica: uma clula eletroqumica que produz eletricidade como resultado da reao que nela se passa, sendo essa energia liberada em consequncia de uma reao espontnea.

Clula Eletroltica: uma clula eletroqumica em que uma reao no espontnea impelida por uma fonte externa de corrente. 16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

11ELETROQUMICATermodinmica envolvida nas reaes Eletroqumica: Energia Livre de Gibbs e Equao de Nernst: G = -nFE

G = Go + RTlnQ

-nFE = (-nFE)o + RTlnQ

E = Eo (RT/nF) lnQ

E = Eo (0,0592/n) lnQ G0, E 0Processo espontneo

G0, E 0Processo no espontneo

G = 0Equilbrio do sistema16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

12ELETROQUMICA

Potenciais Padro de Reduo (em soluo aquosa a 25oC):16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

13ELETROQUMICAClula ou Pilha Galvnica:Processo termodinamicamente espontneo (G0), pilha de Daniell.

16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

14ELETROQUMICAClula Eletroltica:Processo termodinamicamente no espontneo (G0).

16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

15ELETROQUMICA/CELULOSE E PAPELAspectos Positivos:- Sistemas de Proteo Andico, Proteo Catdica;

- Sistemas de Monitoramento (Ex: ORP);

Aspectos Negativos:- Processos de Corroso.16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

16ELETROQUMICA/CELULOSE E PAPELAspectos EletroqumicosResistncia CorrosoAspectos TermodinmicosAspectos Fsico-QumicosAspectos MetalrgicosInterao entre proteo eletroqumica e corroso Corroso um processo termodinamicamente favorvel, que pode ser minimizado atravs da compreenso dos aspectos eletroqumicos envolvidos.16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

17ELETROQUMICA/CELULOSE E PAPELProcessos de Corroso:- Principais influncias da corroso na fabricao de celulose KRAFT:

Aumento da sulfidez dos licores e o aumento da temperatura dentro dos processos aumenta a taxa de corroso;

Aumento do teor de slidos presentes no licor negro provoca o aumento da taxa de corroso durante processo de recuperao qumica.16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

18ELETROQUMICA/CELULOSE E PAPELProcessos de Corroso:- Principais influncias da corroso nas Mquinas de Papel:

Agressividade dos componentes utilizados no tratamento microbiolgico so agressivos aos materiais metlicos no ambiente da produo16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

19ELETROQUMICA/CELULOSE E PAPELSistemas de Proteo:- Proteo andica para digestores;

A proteo andica atua devido possibilidade que o ao oferece de passivar-se nos licores do digestor. Na condio passiva, uma camada uniforme e aderente de xido protege a superfcie do metal contra corroso, reduzindo sua reatividade, assim protegendo o material de corroso uniforme, pitting e ataque preferencial a zonas termicamente afetadas (regies de soldas).16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

20ELETROQUMICA/CELULOSE E PAPELSistemas de Proteo:- Proteo catdica interna para tubulaes de gua;

A proteo catdica aplicada a tubulaes de gua com ou sem revestimento a injeo de uma corrente impressa e potenciais adequados ao longo de toda superfcie interna das tubulaes, visando diminuir a corrente inica das guas de captao do processo.16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

21ELETROQUMICA/CELULOSE E PAPELSistemas de Proteo:- Proteo eletroqumica contra depsitos:

Atravs de reaes eletroqumicas o sistema altera o potencial redox do meio, alterando propriedade fsica na superfcie e em formas de energia de repulso eletrosttica, impedindo formao de depsitos orgnicos, inorgnicos e condies anaerbicas que levam a corroso microbiolgica.16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

22ELETROQUMICA/CELULOSE E PAPELSistemas de Proteo:- Monitoramento do Potencial de oxidao/reduo;

O potencial de oxidao/reduo a espontaneidade, ou a tendncia de uma espcie qumica adquirir eltrons e, desse modo ser reduzido. A medio aplicada a mquinas de papel pode ser utilizada para monitoramento da presena de ons indesejveis , como a presena de ons cloreto, muitas vezes responsveis pelo aumento do processo de corroso.16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

23ELETROQUMICA/CELULOSE E PAPELCONCLUSO

H diversas aplicaes para eletroqumica dentro da industria de Celulose e Papel. Aplicaes essas muitas vezes ligadas a processos de medies e/ou proteo, assim como efeitos indesejveis responsveis pelo processo de corroso eletroqumica.16 unidades fabris em oito estados do Brasil e uma na Argentina

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OBRIGADOOsvaldo Vieiraosvaldov@klabin.com.br