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Ingénierie préliminaire Usine de pâtes et papier. Introduction. 1 Technologie 2 Simulation 3 Choix du site 4 Intégration 5 Analyse économique. 1. Technologie de l'usine de pâtes et papier. Schéma global du procédé. Vieux papiers. Préparation des copeaux. Désencrage. Pâte
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Introduction • 1 Technologie • 2 Simulation • 3 Choix du site • 4 Intégration • 5 Analyse économique DESIGN 99
Schéma global du procédé Vieux papiers Préparation des copeaux Désencrage Pâte thermomécanique Pâte Kraft achetée Machine à papier DESIGN 99
Schéma global du procédé Vieux papiers Préparation des copeaux Désencrage Pâte thermomécanique Pâte Kraft achetée Machine à papier DESIGN 99
Désencrageboucle alcaline Vieux papiers Triturateur Tamisage grossier Tamisage fin Cellules de flottation Épaississeur Vers boucle acide DESIGN 99
Désencrageboucle acide Épurateurs Tamisage fin De la boucle alcaline Épurateurs inverses Laveur Épaississeur Vers machine à papier DESIGN 99
Schéma global du procédé Préparation des copeaux Vieux papiers Désencrage Pâte thermomécanique Pâte Kraft achetée Machine à papier DESIGN 99
Préparation des copeaux Copeaux Tamis primaire en V coupeuse Tamis secondaire à disque Vers pâte thermomécanique Tamis à fines en V Vers bouilloire à vapeur DESIGN 99
Schéma global du procédé Vieux papiers Préparation des copeaux Pâte thermomécanique Désencrage Pâte Kraft achetée Machine à papier DESIGN 99
Pâte thermomécanique De la préparation des copeaux Imprégnation Raffineur primaire Cyclones pressurisés Raffinage secondaire Tamisage Vers machine à papier Épuration Épaississeur Vers raffineur des rejets DESIGN 99
Production de la vapeur Polisseur Adoucisseur Condensat Eau fraîche Bouilloire Traitement des gaz Fines Atmosphère Vapeur DESIGN 99
Objectifs de la simulation • Concevoir les différentes étapes de production d ’une usine de pâtes et papier • Avoir un support informatique permettant de calculer plus rapidement les différentes options • Illustrer des résultats importants au design de l ’usine tels que les bilans de masse et d ’énergie • Permettre de dimensionner les appareils des étapes de production DESIGN 99
Simulation des étapes du procédé Division du procédé en blocs de simulation : • Production d ’énergie • Préparation du bois et usine de pâte thermomécanique • Usine de désencrage • Préparation de la pâte (circuit d ’eau) • Machine à papier DESIGN 99
Cheminement de l’information vis-à-vis le groupe simulation DESIGN 99
Exemple tiré de la simulation Production de pâte thermomécanique selon plusieurs étapes comprenant • La préparation des copeaux • L’imprégnation et le raffinage primaire • Le raffinage secondaire à basse consistance • Le classement et le nettoyage • La boucle des rejets DESIGN 99
Exemple tiré de la simulation Schéma général de production de pâte thermo-mécanique DESIGN 99
Défis techniques associés à la simulation de la pâte thermomécanique • Contrôle des températures dans le procédé • Convergence du circuit d’eau • Simulation du raffineur • Simulation de l’unité d’énergie en combinaison avec le procédé • Détermination des limites de la simulation DESIGN 99
Principaux résultats de la PTM • Pâte produite : 6161 mt/jr à 12% cons. • Rejets : 0 mt/jr (vers machine à papier) • Pertes en pâte : 6 % • Eau fraîche requise : 6490 mt/jr • Vapeur produite : 2042 mt/jr DESIGN 99
Résultats de la simulation • Quantité de papier produit : 972 mt/jr • Demande en eau : 20148 mt/jr • Rejets : 13590 mt/jr • Pertes en pâte : 16 % • Chaudière au bois : 135 mt/jr de fines • Chaudière au gaz naturel : 54 mt/jr de gaz DESIGN 99
Bref... • Conception du procédé • Défis techniques rencontrés et résolution de problèmes • Intégration du projet • Appréciation des résultats obtenus • Amélioration envisageables : • Circuit d ’eau • Réutilisation accrue de la vapeur sale • Réduction accrue de la consommation d ’eau DESIGN 99
CHOIX DU SITE Régions considérées Critères de choix Site retenu Étude d ’impact milieu naturel milieu humain Impacts anticipés et atténuations DESIGN 99
Régions considérées • Mauricie-Bois-Francs, Côte-Nord DESIGN 99
Critères de choix • Proximité et disponibilité des matières premières (eau, bois, papier recyclé) • Eaux usées, enfouissement • Énergie, réseau de transport • Économie et milieu humain • Terrains (disponibilité, taxes…) DESIGN 99
Site : La Tuque MRC Haut-Saint-Maurice DESIGN 99
Site : La Tuque • Sud-ouest de la Tuque • Côté est du Saint-Maurice Rivière Saint-Maurice DESIGN 99
Configuration du sitecritères de choix • Direction écoulement rivière • Direction et vitesse de vents • Réseau ferroviaire • Réseau routier • Dénivellation • Zonage DESIGN 99
Étude d’impact : milieu récepteur Milieu humain Milieu naturel DESIGN 99
Impacts anticipés et atténuations • Construction de l’usine • Effluents (eaux usées, boues) • Émissions atmosphériques • Oxygène dissous PH • Toxicité Matières en suspension • Température Solides flottants Mousse • Goût Odeur Concentration en produits nutritifs • Prolifération des micro-organismes DESIGN 99
INTÉGRATION • Configuration de l’usine chaudière, désencrage, pâte thermomécanique, machine à papier, services. • Description des services • traitement des affluents • traitement des effluents (eaux usées, boues) • traitement de l ’air DESIGN 99
Configuration de l’usine DESIGN 99
Traitement des affluentseaux de procédé • Débit d’alimentation = 21 000 m³/jour • Pré-traitement • séparation • floculation • décantation • filtration DESIGN 99
Traitement des effluents Rejets après traitement : EAU DBO = 1 300 kg/jour MES = 1 460 kg/jour norme = 8 000 kg/jour BOUE Débit = 21 000 kg/jour DBO = 7 480 kg/jour MES = 13 500 kg/jour norme = 5000 kg/jour • Traitement primaire • Traitement secondaire • Traitement des boues DESIGN 99
