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O presente relatório descreve as atividades desenvolvidas, análises e conclusões no âmbito da tese de Mestrado em Engenharia Biológica e Química, enquadrada como estágio curricular ao longo de sete meses. O tema da presente tese é a “Otimização do Processo de Lavagem de Pasta Transferida” na Fábrica de Papel 2 do Complexo Industrial de Setúbal da empresa The Navigator Company, e apresenta propostas de estratégias operacionais para o aumento da eficiência da lavagem de pasta, redução de consumo de aditivos químicos e redução de consumo de água. Este estudo vem preencher uma lacuna na bibliografia, pois a informação disponível é referente a processos de lavagem de pasta em fábricas de pasta e não de papel. Os equipamentos de lavagem utilizados neste processo, são duas prensas que, nas condições operacionais de referência, funcionam em série e em contra-corrente. Os ensaios industriais realizados consistiram na lavagem de pasta com cada uma das prensas em funcionamento isoladamente e outros ensaios foram realizados com as duas prensas em série e contra-corrente mas com aumento dos fatores de diluição (FD) no primeiro estágio (-0,1 e 0,1 m3 /tAD) em relação ao fator de diluição estabelecido nas condições operacionais de referência (-0,2 m3 /tAD). A avaliação da performance para cada ensaio foi realizada através do cálculo de métricas como Razão de Deslocamento (RD), Razão de Deslocamento Equivalente (RDE), Eficiência (Y), Taxa de Remoção de Contaminante (TRC) e Eficiência de Nórden (E). Verificou-se que a prensa 1 apresentou maior RD e RDE (47,3 e 78,9 %) no ensaio de referência e pior no ensaio com maior fator de diluição (30,6 e 65,5 %). A prensa 2 com melhor performance que a prensa 1 apresentou maior RD e RDE no ensaio com o FD mais elevado no primeiro estágio (71,7 e 91,3 %). A performance global do sistema revelou ser maior no ensaio com FD de -0,1 m3 /tAD no primeiro estágio (TRC e Y de 72,4 e 97,9 %) não muito superior ao ensaio de com maior FD (71,2 e 97,6 %). Em contraste, a consistência final da pasta lavada reduziu com o aumento de FD no primeiro estágio tendo sido de 33,0 % no ensaio de referência e 30,9 % no ensaio com maior FD. O aumento do fator de diluição para -0,1 m3 /tAD gerou uma redução em 8 % no custo de agentes químicos face ao ensaio de referência. O equilíbrio entre o fator de diluição em simultâneo com o aumento da consistência da pasta lavada, tem um potencial que pode permitir não só o aumento da qualidade da lavagem, como também a redução do caudal de líquido de lavagem e consequente redução do consumo de água e agentes químicos. This report describes the activities developed, analysis and conclusions within the scope of a master thesis in Biological and Chemical Engineering as an internship during seven months. The subject of the thesis is “Transferred Pulp Washing Process Optimization” at Paper Factory 2 in Setúbal belonging to The Navigator Company and it presents strategies to increase the washing performance, chemical usage reduction and water consumption reduction. This study fulfils a gap in the bibliography considering that the available information concerns pulp washing processes in pulp mills but not in paper mills. The washing equipments used in the process are two roll presses that function in two stages in series and utilize the countercurrent principle. The industrial tests performed started by using only one washing stage with one press at the time and then went back to two countercurrent stages but with an increase on the dilution factor of the first roll press (-0,1 and 0,1 m3 /tAD) instead -0,2 m3 /tAD on the reference test. The performance analysis for each test was performed by calculating metrics such as Displacement Ratio (RD), Equivalent Displacement Ratio (RDE), Yield (Y), Contaminant Removal Rate (TRC) and Norden Efficiency (E). The first press had a higher RD and RDE (47,3 and 78,9 %) on the reference test, and the lowest performance was on the test with the higher FD (30,6 and 65,5 %). The second press, which always has a higher performance than press 1, had the highest RD and RDE on the test with the highest FD on the first stage (71,7 and 91,3 %). The global performance of the system was the highest on the test with a FD of - 0,1 m3 /tAD (TRC and Y of 72,4 and 97,9 %) which is not much higher than the test with the highest FD (71,2 and 97,6 %). In contrast, the increase of FD generated a decrease in the consistency of the final washed pulp that reduced from 33,0 % in the reference test to 30,9 %. The increase of the FD generated a reduction of the expenses with the chemical agents of 8 %. The balance between the dilution factor and the outlet consistency, has a potential that can lead to not only improve the washing quality but also to reduce water and chemical agents consumption. |
