Caldera de Recuperación

El proceso Kraft se caracteriza por recuperar reactivos y aprovechar residuos del proceso. El corazón de esta recuperación se encuentra en la Caldera de Recuperación en la cual, como su nombre lo indica, se quema combustible para funcionar como caldera generando el calor necesario para producir vapor.

El combustible quemado corresponde a un residuo llamado licor negro, este debe ser previamente concentrado a través de evaporadores ya que frente a las altas temperaturas de la caldera se genera una rápida expansión de su contenido liquido transformado a vapor lo que resulta peligroso para la operación normal del equipo. Este residuo además contiene compuestos químicos que conforman uno de los principales reactivos del proceso, conocido como licor blanco, y es en este equipo donde se empieza a recuperar. Finalmente como el licor negro contiene materia orgánica esta se combustiona generando calor aprovechado para producir vapor con la finalidad de generar energía y suministrar vapor a la planta.

A modo de resumen y para complementar la Caldera de Recuperación lleva a cabo las siguientes funciones1:

Evapora la humedad residual del licor negro.Quema los componentes orgánicos del licor negro.Suministra calor para la generación de vapor.Reduce los compuestos oxidados de azufre a sulfuro.Recupera compuestos químicos inorgánicos en forma de fundido.Condiciona los productos de la combustión para minimizar el arrastre químico.

Descripción del procesoA la Caldera Recuperadora llegan las siguientes corrientes:Licor negro precalentado y concentrado desde evaporadores (Área 200)Aire precalentadoAgua tratada de proceso

El licor negro y el aire se ingresan a la caldera de forma que se generen 3 zonas, en cada zona se producen distintas reacciones químicas debido a los compuestos y temperatura presentes. Para producir estas zonas se adiciona el aire a tres diferentes alturas, la de menor altura entra justo por encima o incluso por el lado de una “cama carbonizada” en el fondo de la caldera, esta zona corresponde a la reducción. La zona anterior termina con otro ingreso de aire sobre el cual se agrega el licor negro en forma de spray para eliminar la humedad residual que contiene, esta zona corresponde a la de secado. Finalmente sobre el secado esta la última entrada de aire y desde ahí ocurre la combustión típica de la materia orgánica definiendo la zona de oxidación.

Es gracias a la zona de reducción que se recupera azufre al formar compuestos con sodio evitando su arrastre hacia los gases de combustión donde se formarían los contaminantes óxidos de azufre. Son carbón y monóxido de carbono los compuestos que actúan como reductores en esta zona permitiendo iniciar la recuperación de reactivos en forma de fundido.

El calor de la combustión junto con sus gases permiten generar vapor en el tope de la caldera donde se ubican el economizador, domo y sobre calentador. Este vapor se dirige a la planta de poder para ser distribuido al proceso y mayormente para generar energía.

1 Smook. G, “Handbook for pulp & paper technologists”, Angus Wilde Publications Inc., Vancouver, Canadá, 2002

Los humos de la combustión aun arrastran químicos útiles por lo que la caldera posee una estructura para recuperar cenizas además los humos pasan por un precipitador electrostático antes de ir a la chimenea, este precipitador acumula material particulado que junto con las cenizas de la caldera se mezclan con el licor negro que se va a alimentar para volver a las zonas antes mencionadas.

Cabe señalar que justo debajo de la caldera se construye un tanque disolvedor que mezcla el fundido de la zona reductora con licor blanco débil procedente del área de caustificación (Área 400). Esta mezcla forma un compuesto conocido como licor verde que contiene los químicos que se buscan recuperar por lo que se bombea al área de caustificación. Como el fundido viene a altas temperaturas este ingresa por tubos refrigerados y al caer se dispersa al chocar contra un chorro de licor verde reciclado, una vez que se alcanza un volumen deseado se descarga parte del contenido de este estanque hacia el área 400.

Generación de poder mediante turbogeneradoresCorresponde a la última etapa en el proceso de recuperación. El vapor proveniente a alta presión

de la caldera es usado para la obtención de energía eléctrica mediante el uso de

turbogeneradores, la cual es suministrada para el proceso en sí o, alimentada a un sistema

interconectado.

Descripción del proceso

El vapor de alta presión (42,5 bar) proveniente de la caldera, alimenta los turbogeneradores de

extracción y condensación respectivamente, los cuales generan electricidad, ya sea para el

proceso o abastecer la red de energía. La turbina de extracción genera vapor a media y baja

presión (11,5 y 3,5 bar) , donde el primero es recirculado a los condensadores provenientes de la

turbina de condensación los cuales están conectados en serie e impulsados por un eyector , el

cual cumple la función de descargar a una presión intermedia entre las presiones del fluido motor

y de succión, proveniente del primer condensador . Finalmente Del tren de condensadores se

obtiene un condensado que es realimentado al desairador.