Novo método para determinação da quantidade de recirculação de cinzas nas caldeiras de recuperação

Abstract

Na operação de caldeiras de recuperação kraft, as cinzas coletadas a partir do processo de combustão do licor negro são adicionadas ao licor negro virgem em um tanque de mistura, que é então enviado para queima nas caldeiras. Esse reciclo das cinzas varia de caldeira para caldeira e também ao longo do tempo, podendo ter grande impacto nas características e quantidade do licor negro, impactando no desempenho térmico de todo o processo. Um novo método foi desenvolvido visando determinar de forma rápida e precisa a quantidade de recirculação de cinzas nas caldeiras de recuperação. Ele é baseado na diferença entre o teor de carbono orgânico (TOC) do licor negro virgem e do licor após a adição das cinzas. O método desenvolvido foi avaliado em três unidades industriais da Fibria no Brasil. Os resultados mostraram que apesar da quantidade de licor negro virgem produzido nas três fábricas ser similar, a quantidade média de cinzas recirculadas nas caldeiras variou de 5,6% em uma das fábricas até um máximo de 12,7% em outra. Uma análise qualitativa indicou que diferenças no nível de sulfidez do licor e na vazão e velocidade dos gases no interior da fornalha são fatores que poderiam justificar das diferenças observadas.

In kraft recovery boiler operation, fly ash or dust generated from black liquor combustion is mixed with the virgin black liquor in a mix tank and returned to the boiler with the as-fired black liquor. This internal recycled dust stream varies widely from boiler to boiler and from time to time, and can have a great impact on the as-fired black liquor flow and properties, and ultimately on the boiler thermal performance. A new method has been developed which can be used to quickly and accurately determine the amount of internal recycled dust in recovery boilers. It is based on the difference between the total organic carbon content (or heating value) of the virgin black liquor and that of the as-fired black liquor. Tests using the method were performed on recovery boilers at three of Fibria’s mills in Brazil. The results show that while the specific virgin black liquor solids produced at these mills were about the same, the internal recycled dust load varied widely from as low as 5,6 wt% of as-fired black liquor solids fired in the boiler at one mill to as high as 12,7 wt% at another mill. A qualitative analysis showed that the sulphidity of the liquor and the velocity and flow of the gases inside the furnace might in part justify the observed differences.