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PROCESO INDUSTRIAL DEL PAPEL

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by

Mikel Fernandez

on 12 December 2013

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Transcript of PROCESO INDUSTRIAL DEL PAPEL

ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN
2. INDUSTRIA PAÍS VASCO, ESPAÑA Y EUROPA
3. MATERIAS PRIMAS
4. PRODUCTO FINAL
5. PROCESO PRODUCTIVO
6. ESTUDIO ENERGÉTICO
7. EQUIPOS ENERGÉTICOS PRINCIPALES

PROCESOS INDUSTRIALES:
PAPEL
1. INTRODUCCIÓN
Se procesa fibras de celulosa.
Hay unas 500 variedades de papeles, de las que más de 150 ni siquiera existían hace solo 30 años.
Industria papelera ligada a la Industria pastera.
División de la industria:
- Fábricas de pasta
- Fábricas integradas de pasta y papel
- Fábricas de papel
2.1 PAÍS VASCO
6.5% del PIB industrial y 2% del PIB de la Comunidad Autónoma Vasca.

Factores que favorecen:
- Abundancia de agua.
- Materias primas. Foresta.

Localización:
1)Gipuzkoa:
Fabricación de pasta y papel en las cuencas del Oria y Urumea.(Papelera del Oria, Iberpapel)
2) Bizkaia:
Cuencas del Nervión y Cadagua. (Smurfit en Iurreta)

16 % de fábricas de papel y alrededor del 20 % de la producción de España

2.2 ESPAÑA
Uno de los mayores productores de papel de Europa.

En 2011 la producción de papel rondaba los 6 millones de toneladas y cerca de 2 millones, de celulosa.

Empleo directo alrededor de 17.200 e indirecto 86.000.

Cataluña, País Vasco y Aragón son los mayores productores de papel, suponiendo alrededor del 65 % de la producción total.

Nombres destacados del sector:
Ence Energía y Celulosa S.A Papelera Itálica S.L.
Ibérica de Papel S.A. Portucel España S.A Europac S.A.

2.3 EUROPA
Importante en la industria de pasta y papel.

Tercer productor a nivel mundial.

Dentro de Europa:
- Productores : Alemania, Finlandia, Suecia, Francia, Italia, España.

- Consumidores: Alemania, Reino Unido, Francia, Italia, España.

En 2006 producción de 107.634 millones de toneladas.

Empleo indirecto de 2 millones de personas.

800 empresas y 1200 fábricas.

3. MATERIAS PRIMAS
La sustancia que se utiliza para la fabricación de pasta y papel es la celulosa, en forma de fibra.

Plantaciones forestales de especies de crecimiento rápido.
Coníferas.
Bambú.
Eucalipto.
+ Beneficios: ambientales, sociales y económicos.

Características de la madera:
Abundancia
Buen rendimiento
Facilidad de transporte.

Tala intensa -> Amenaza los rendimientos.

De no utilizarse otros materiales fibrosos que los de la madera de conífera -> peligro de agotar materias primas.

Uso progresivo de fibra reciclada como materia prima indispensable, debido a:

Precio favorable en comparación con las de pasta virgen
Promoción de reciclaje en países europeos.

3. MATERIAS PRIMAS
4. PRODUCTO FINAL
Alrededor de 500 tipos de papel
Una tonelada de papel normal requiere:
Madera: 1.700 kilos
Agua: 100.000 litros
Energía: 5.000 Kwh
5. PROCESO PRODUCTIVO
Manipulación de la madera
Elaboración de la pasta
Tratamiento de las pastas
Prensado en húmedo
Secado
Estucado
Calandrado
Bobinado y Cortado
Operaciones Finales

5. PROCESO PRODUCTIVO
5. PROCESO PRODUCTIVO
Manipulación de la madera

Sobrantes de aserraderos , ramas, copas de árboles y materiales descartados en los procesos de criba.

Los troncos se descortezan porque la corteza contiene poca fibra, es oscura y a veces acarrea tierra.

La corteza es un importante biocombustible.

Los troncos pueden serrarse o astillarse dependiendo del tipo de pasta a obtener.

Pasteado: su objetivo es separar las fibras de la madera.

Tipos de pastas:

Elaboración de las pastas
Tratamiento de las pastas
Disuelve (pasta química) o modifica (pasta mecánica) la lignina parda no eliminada durante los procesos de elaboración de la pasta, manteniendo la integridad de las fibras

BLANQUEO
Al finalizar, la pasta se bombea a través de series de
tamices y limpiadores
para eliminar cualquier contaminante y se le añade colorante para establecer el tono exacto.
Desintegración: se realiza en fábricas no integradas. Se deshacen las balas de pasta en suspensión en agua en un pulper.
Trabajo mecánico en presencia de agua, se modifica la morfología de las fibras y su estructura físico-química.
La fibra se vuelve más flexible y blanda.
Se realiza en un aparato llamado refino.
Aditivos y auxiliares
La pasta llega a la
caja de admisión
(99% agua y componentes del proceso, 1% de fibra).
Se necesita esa cantidad de agua y generar turbulencia en la entrada para evitar que se aglutinen las fibras.

El flujo llega a la
mesa de fabricación
donde se empieza a formar la hoja y se reduce parte del agua que lleva la pasta.

Tela de la mesa de fabricación

La sección de tela incrementa el grado de sequedad del 1% al 20% tras esta operación.

Prensado en húmedo
Proceso de
eliminación de agua
de la hoja al salir de la mesa de fabricación.
La hoja es
transportada
a través de unos
rodillos,
en contacto con un fieltro y al final de la operación saldrá con un grado de sequedad del 40%.
Facilita el posterior proceso de secado y por tanto,
ahorra energía
en dicho proceso.
Proporciona
lisura superficial
.
A partir de aquí ya no es posible eliminar más agua por métodos físicos ->
uso de calor

Secado
Amplia variedad de equipos de secado

Reducir la humedad del papel hasta el 5% (humedad final)

Se produce transferencia de energía y masa
El agua que se encuentra en el papel es de tres tipos: embebida, capilar y coloidal

Efectividad en la evaporación del agua depende de la T, calidad del aire ambiental y de circulación del aire en la sequería

ESTUCADORA
CALANDRA
CALANDRA
Bobinado y cortado
Bobinadora
Cortadora
Operaciones finales
1. Detección de defectos
2. Transporte
3. Apilado
4. Conteo

6. ESTUDIO ENERGÉTICO
Los costes de consumo energético rondan el 15-20% del coste total de fabricación.

DOS FORMAS DE ENERGÍA:

Energía eléctrica
para mover la maquinaria.
Energía térmica
en forma de vapor para el secado del papel.

INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA:

Calderas de licor negro.
Calderas de Combustión de Cortezas.
Centrales de Cogeneración.
Calderas de Generación de Vapor.

FACTORES QUE AFECTAN AL CONSUMO DE ELECTRICIDAD:

Tipo del Proceso de Pasta.
La Mezcla de Productos Finales.
Uso de Materiales Reciclados.

MEDIDAS DE AHORRO
Calidad del agua
Limpieza de las superficies de calefacción
Aprovechamiento de las cortezas y astillas
Control de las calderas:
Control de Caudal
Control de Purgas
Control de Fugas
Aprovechamiento de los gases de combustión
Disposición de agua caliente
Cogeneración
Reciclaje

COGENERACIÓN
Encaje idóneo en el sector.
1100MW -> 18% de toda la cogeneración en España.
Utilización en el 70% de las fabricas.
Tendencia hacia mayor utilización.
Se produce la energía en la propia fábrica.
Predomina la utilización de turbinas de gas.

Ventajas:
Obtención conjunta de vapor y electricidad.
Se eliminan las pérdidas de transporte.
Reducción de emisiones.
Altos rendimientos.
Combustibles limpios.
RECICLAJE
Proceso actual de reciclaje

Se reduce a pasta de papel y se combina con nueva pasta procedente de la madera
Adición de elevado porcentaje de nuevas fibras para evitar una menor calidad

Razones para reciclar
Reducir el efecto de la industria del papel en el medio ambiente, debido a las actividades de procesos de materias primas como en las posteriores.
Papel representa aproximadamente un 35% de árboles talados.
Se estima que reciclar la mitad del papel mundial evitaría la tala de 20 millones de hectáreas forestales.

Ahorro por tonelada de papel reciclado
17 árboles adultos.
2,5 metros cúbicos de desperdicios.
27.000 litros de agua.
1440 litros de aceite.
4100 kw-h de energía.
27 kgs de contaminantes.

7. EQUIPOS ENERGÉTICOS
Calderas de recuperación
Son utilizadas en ciclo combinado, para la generación del vapor
Calderas de combustión con quemador
Son generalmente de gas natural o biomasa.
Gas natural.
Biomasa(licores negros, cortezas) y carbón.
Turbinas de gas
Se utilizan en procesos de cogeneración.
Secaderos
Fundamentalmente basados en la conducción por medio de vapor
FIN
Ander García Domínguez

Raúl Izquierdo Cabaña

Nerea Zumalacárregui Fernández

Mikel García Sáez de Buruaga

Mikel Fernández Muñecas

Ander García Domínguez
Raúl Izquierdo Cabaña
Nerea Zumalacárregui Fernández
Mikel García Sáez de Buruaga
Mikel Fernández Muñecas

REFINADO
Multinacional aragonesa
Cerca de 9000 empleados
Producción de 2,4 millones de toneladas en todo Europa.
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