A busca contínua por maior eficiência energética e desempenho operacional tem impulsionado a modernização de processos em plantas industriais de celulose. Com esse objetivo, foi desenvolvido um projeto de otimização da planta de evaporação de licor negro em uma unidade de produção de celulose pelo processo Kraft, localizada em Limeira (SP).
A iniciativa brownfield promoveu uma série de melhorias em uma planta com capacidade evaporativa de 350 toneladas de água por hora, gerando impactos positivos na economia de vapor, na redução do consumo de utilidades, na qualidade dos condensados e na flexibilidade operacional da unidade.
Modernização voltada à eficiência energética
Com foco na otimização do sistema, o projeto contemplou uma série de adequações de engenharia voltadas ao melhor aproveitamento da energia disponível nos processos e à ampliação da capacidade de recuperação térmica da planta.
Entre as principais intervenções realizadas, a implantação de um tanque flash para aproveitamento da energia contida no licor negro quente proveniente do cozimento, permitindo o reaproveitamento de calor que anteriormente não era utilizado de forma otimizada.
Ampliação da capacidade de troca térmica
A maior área de troca térmica dos evaporadores dos terceiro, quarto e quinto efeitos contribuíram para aumentar a eficiência do sistema de evaporação e otimizar a utilização da energia disponível ao longo do processo, reduzindo a demanda por vapor e aumentando o desempenho global da planta.
Melhor gestão dos condensados e melhoria da qualidade do processo
A revisão completa do sistema de condensados envolveu o rearranjo de fluxos, a segregação dos condensados de acordo com a carga orgânica e a compartimentalização dos sistemas.
Essas medidas contribuíram para a redução da carga sobre sistemas de tratamento de efluentes e de consumo de químicos na lavagem da polpa branqueada. Como resultado, foi observada uma redução expressiva da Demanda Química de Oxigênio (DQO), que passou de 480,61 mgO₂/L para 94,13 mgO₂/L, representando um importante ganho ambiental e operacional.
Inovação nos sistemas de vácuo e lavagem
A substituição dos ejetores à vapor convencionais por uma bomba de vácuo de alta eficiência e a integração de um novo sistema de lavagem do tipo carrossel ampliaram a estabilidade operacional da planta. A solução apresentou um balanço altamente favorável, possibilitando a economia de aproximadamente 1960 kg/h de vapor de média pressão, embora a nova bomba de vácuo demande consumo elétrico adicional.
Resultados que impulsionam a competitividade
Os ganhos obtidos pelo projeto demonstram o potencial das iniciativas de modernização para aumentar a competitividade de unidades industriais já em operação. Entre os principais resultados alcançados destacam-se:
- Aumento da economia de vapor de 3,69 para 4,86 toneladas evaporadas por tonelada de vapor, representando um ganho aproximado de 32%;
- Redução de 4,1 t/h no consumo de vapor de baixa pressão por meio da integração do vapor flash ao sistema de água desmineralizada;
- Redução significativa da carga orgânica dos condensados;
- Aumento da produção de metanol com pureza de 90%, passando de 800 kg/h para 1.100 kg/h;
- Economia aproximada de 119 kg/h de gás natural no forno de cal;
- Maior flexibilidade operacional e melhor aproveitamento energético dos sistemas.
Engenharia que gera valor para um futuro sustentável
Projetos de modernização como este reforçam o papel estratégico da engenharia na transformação de ativos industriais existentes. Através de soluções técnicas inovadoras e da integração eficiente dos processos, é possível ampliar a performance operacional, reduzir custos e contribuir para metas cada vez mais ambiciosas de sustentabilidade.
A otimização da planta de evaporação demonstra que ganhos expressivos de eficiência energética e redução de impactos ambientais podem ser alcançados por meio de intervenções cuidadosamente planejadas, agregando valor ao negócio e fortalecendo a competitividade da operação a longo prazo.
