Aditivos fiables para agua de calderas, circuitos de refrigeración, sistemas de membranas y tratamiento de aguas residuales en la industria papelera

En las máquinas de papel modernas, se utilizan cargas como el carbonato cálcico, el caolín o el talco para mejorar la blancura, el volumen y la imprimibilidad. Estos aditivos pueden representar hasta el 35% del peso del papel, lo que hace que su retención sea económicamente crucial. Sin los aditivos de proceso adecuados, grandes cantidades se pierden con el agua blanca, acaban en las aguas residuales o contaminan los sistemas de circulación.

• Los agentes de retención (por ejemplo, polímeros catiónicos o compuestos de aluminio) garantizan que las cargas y las fibras queden ligadas en el proceso de formación de la hoja y retenidas en la pantalla.

• Los floculantes favorecen la formación de agregados más grandes (macroflóculos) que son lo suficientemente estables como para no volver a enjuagarse.

• Esta combinación de aditivos funciona de forma similar al tratamiento de aguas residuales industriales, donde se utilizan precipitantes y floculantes para separar las partículas finas y las sustancias disueltas.

Importancia práctica:

• Una mayor retención reduce el consumo de materias primas y ahorra costes.

• Al mismo tiempo, se mejora la estabilidad del proceso al entrar menos finos en el ciclo.

• El tratamiento de las aguas residuales también se beneficia porque se produce una menor carga de sólidos y se alivia la fase de tratamiento.

Conclusión: Los agentes de retención y floculación son una herramienta clave para lograr una utilización eficiente de las existencias en la máquina de papel, con paralelismos directos con la tecnología de aguas residuales.

La industria papelera trabaja con grandes cantidades de agua de proceso y de circulación que son ricas en sustancias orgánicas (fibras, almidón, residuos de lignina). Estas sustancias ofrecen condiciones ideales para bacterias, levaduras y algas. Al mismo tiempo, la entrada de aire y los tensioactivos favorecen la formación de espuma. Ambos pueden perturbar enormemente la producción: La espuma provoca errores de medición y desbordamientos, las biopelículas provocan depósitos, olores, agujeros o manchas en el papel.

• Los antiespumantes rompen inmediatamente la espuma estable y evitan la formación de espuma. Tienen un efecto físico sin perjudicar la calidad del papel.

• Los biocidas (oxidativos y no oxidativos) controlan el crecimiento microbiológico. En este caso es importante una estrategia de biocidas rotativos para evitar el desarrollo de resistencias.

• En combinación, ambos tipos de aditivos garantizan que los circuitos permanezcan libres de limo, biopelículas y espuma no deseada.

Paralelamente al tratamiento de aguas residuales:
La espuma y las biopelículas son también problemas típicos de las plantas de tratamiento biológico de aguas residuales o de los lodos de retorno, que se resuelven con aditivos específicos. La experiencia adquirida en estas aplicaciones fluye directamente hacia los aditivos de proceso para la industria papelera.

Beneficios prácticos:

• Menos paradas y limpiezas imprevistas

• Papel de calidad estable , sin manchas ni agujeros

• Menor carga microbiológica en los circuitos, lo que también mejora los valores de las aguas residuales

Conclusión: Con el paquete de aditivos adecuado, la bioincrustación y la formación de espuma pueden controlarse permanentemente, para una producción sin problemas y una calidad de papel constante.

Además de fibras, pérdidas de carga y almidón, los flujos de aguas residuales de la industria papelera también contienen residuos orgánicos (por ejemplo, lignina, resinas, productos químicos de la fabricación de pasta). En función de los aditivos utilizados, también pueden aparecer metales pesados como aluminio, hierro o restos de componentes de colorantes. Sin un tratamiento específico, no es posible respetar los estrictos valores límite.

• Los precipitantes (por ejemplo, sales de hierro o aluminio) reaccionan con los iones disueltos y las sustancias orgánicas y los convierten en compuestos insolubles y separables.

• Los floculantes (polímeros) agrandan las partículas resultantes y facilitan su separación en los sistemas de sedimentación o flotación.

• La regulación del pH garantiza que los aditivos actúen en el intervalo efectivo óptimo, de forma similar a la galvanoplastia o la industria metalúrgica, donde los metales se precipitan específicamente en el intervalo de hidróxidos.

• En el caso de residuos especialmente difíciles de descomponer, también se pueden utilizar aditivos oxidantes para descomponer tintes y fragmentos de lignina.

Ventajas prácticas para la industria papelera:

• Cumplimiento fiable de los límites legales incluso durante los picos de carga

• Reducción del volumen de lodos gracias a combinaciones optimizadas de precipitación y floculación

• Alivio de las etapas biológicas y mejora de la calidad del efluente

Conclusión: El tratamiento de aguas residuales en la industria papelera utiliza aditivos de proceso muy similares a los del tratamiento de aguas residuales industriales, con la diferencia de que la elevada carga orgánica y los residuos de fibra plantean aquí un reto particular.

Antecedentes
El blanqueo es un paso clave en la producción de pasta para eliminar los residuos de lignina y aligerar la pasta. Los agentes oxidantes típicos son el dióxido de cloro, el peróxido de hidrógeno, el oxígeno o el ácido peroxiacético. Este proceso es uno de los mayores factores de coste en una fábrica de papel y tiene un impacto directo en la calidad del producto y en la contaminación de las aguas residuales.

Solución con aditivos de proceso

• Los estabilizadores químicos impiden que el peróxido de hidrógeno o el dióxido de cloro se descompongan prematuramente. Esto prolonga la eficacia y estabiliza el efecto blanqueador.

• Los reguladores del pH mantienen el entorno óptimo: el peróxido desarrolla su máximo efecto en el rango ligeramente alcalino, el dióxido de cloro en el entorno ligeramente ácido. Los aditivos ayudan a mantener de forma fiable estas estrechas ventanas.

• Los potenciadores de la oxidación (por ejemplo, catalizadores metálicos o sistemas similares a Fenton) pueden aumentar la eficacia de modo que se necesiten menos productos químicos primarios.

• El control de la espuma y el limo en las fases de blanqueo mediante antiespumantes y biocidas evita problemas secundarios que a menudo se subestiman pero que provocan fallos de funcionamiento.

Ventajas para la industria papelera

• Reducir los costes de productos químicos: Menos consumo con el mismo o mejor efecto.

• Grados constantes de blancura incluso con cambios en la calidad de la madera.

• Alivio para el tratamiento de aguas residuales, ya que se introducen menos productos químicos residuales.

Antecedentes
Las fábricas de papel figuran entre los mayores consumidores industriales de energía y agua. Trabajan con grandes cantidades de agua de refrigeración y utilizan potentes calderas de vapor para el calor de proceso y el secado. Los problemas causados por los depósitos calcáreos, la corrosión y la bioincrustación provocan directamente pérdidas de energía, mayores costes de explotación y paradas de producción.

Solución con aditivos de proceso

• Los estabilizadores y dispersantes de la dureza fijan los iones de calcio y magnesio e impiden la formación de depósitos de cal y sal en el agua de refrigeración y los sistemas de calderas.

• Los inhibidores de la corrosión protegen las superficies metálicas (acero, cobre, aluminio) en tuberías, intercambiadores de calor y sistemas a presión.

• Los antiespumantes evitan la formación de cojines de espuma en el agua de la caldera, lo que puede provocar la formación de vapores inestables y problemas mecánicos.

• Los biocidas en los circuitos de refrigeración reducen el crecimiento microbiano (bacterias, algas, hongos) y evitan las biopelículas que bloquean los intercambiadores de calor y aceleran los procesos de corrosión.

Ventajas para la industria papelera

• Ahorro de energía gracias a las superficies limpias del intercambiador de calor sin capas aislantes.

• Mayor vida útil de calderas, sistemas de refrigeración y máquinas papeleras gracias a la protección contra la corrosión.

• Menos tiempo de inactividad e intervalos de mantenimiento predecibles.

• Cumplimiento fiable de las especificaciones OEM de calidad del agua y compatibilidad de aditivos.

Antecedentes
Las fábricas de papel consumen enormes cantidades de calor de proceso y capacidad de refrigeración. Las calderas de vapor generan la energía necesaria para el proceso de secado, mientras que los grandes sistemas de agua de refrigeración mantienen estables las máquinas papeleras y los sistemas auxiliares. Los depósitos, la corrosión y la bioincrustación no sólo generan elevados costes energéticos, sino también tiempos de inactividad imprevistos.

Solución con aditivos de proceso

• Agua de caldera: los aglutinantes de oxígeno evitan los procesos de corrosión, los agentes alcalinizantes estabilizan el valor de pH en el espacio de vapor y el condensado, los estabilizadores de dureza reducen la formación de incrustaciones y los antiespumantes garantizan una formación de vapor sin problemas.

• Agua de refrigeración: los estabilizadores de la dureza y los dispersantes evitan los depósitos de cal y sal, los inhibidores de la corrosión protegen las tuberías y los intercambiadores de calor, y los biocidas inhiben el crecimiento microbiano y evitan las bioincrustaciones.

• Combinación con supervisión: la eficacia de los aditivos se comprueba continuamente mediante mediciones en línea (pH, conductividad, oxígeno, índices de corrosión) para poder ajustar las dosis con precisión.

Ventajas para la industria papelera

• Eficiencia energética: las superficies limpias de los intercambiadores de calor y los revestimientos laterales de las calderas ahorran hasta porcentajes de dos dígitos de energía.

• Protección del sistema: prolongación de la vida útil de calderas, tuberías y circuitos de refrigeración.

• Seguridad operativa: menos paradas imprevistas por corrosión, incrustaciones o bioincrustaciones.

• Cumplimiento de la legislación: los aditivos son compatibles con los fabricantes de equipos originales y están adaptados a la calidad del agua de la industria papelera.